Схемы усилителей низкой частоты (УНЧ) на транзисторах

Простейшие усилители низкой частоты на транзисторах

Усилители низкой частоты (УНЧ) используют для преобразования слабых сигналов преимущественно звукового диапазона в более мощные сигналы, приемлемые для непосредственного восприятия через электродинамические или иные излучатели звука.

Заметим, что высокочастотные усилители до частот 10. 100 МГц строят по аналогичным схемам, все отличие чаще всего сводится к тому, что значения емкостей конденсаторов таких усилителей уменьшаются во столько раз, во сколько частота высокочастотного сигнала превосходит частоту низкочастотного.

Простой усилитель на одном транзисторе

Простейший УНЧ, выполненный по схеме с общим эмиттером, показан на рис. 1. В качестве нагрузки использован телефонный капсюль. Допустимое напряжение питания для этого усилителя 3. 12 В.

Величину резистора смещения R1 (десятки кОм) желательно определить экспериментально, поскольку его оптимальная величина зависит от напряжения питания усилителя, сопротивления телефонного капсюля, коэффициента передачи конкретного экземпляра транзистора.

Рис. 1. Схема простого УНЧ на одном транзисторе + конденсатор и резистор.

Для выбора начального значения резистора R1 следует учесть, что его величина примерно в сто и более раз должна превышать сопротивление, включенное в цепь нагрузки. Для подбора резистора смещения рекомендуется последовательно включить постоянный резистор сопротивлением 20. 30 кОм и переменный сопротивлением 100. 1000 кОм, после чего, подав на вход усилителя звуковой сигнал небольшой амплитуды, например, от магнитофона или плеера, вращением ручки переменного резистора добиться наилучшего качества сигнала при наибольшей его громкости.

Величина емкости переходного конденсатора С1 (рис. 1) может находиться в пределах от 1 до 100 мкФ: чем больше величина этой емкости, тем более низкие частоты может усиливать УНЧ. Для освоения техники усиления низких частот рекомендуется поэкспериментировать с подбором номиналов элементов и режимов работы усилителей (рис. 1 – 4).

Улучшениые варианты однотранзисторного усилителя

Усложненные и улучшенные по сравнению со схемой на рис. 1 схемы усилителей приведены на рис. 2 и 3. В схеме на рис. 2 каскад усиления дополнительно содержит цепочку частотнозависимой отрицательной обратной связи (резистор R2 и конденсатор С2), улучшающей качество сигнала.

Рис. 2. Схема однотранзисторного УНЧ с цепочкой частотнозависимой отрицательной обратной связи.

Рис. 3. Однотранзисторный усилитель с делителем для подачи напряжения смещения на базу транзистора.

Рис. 4. Однотранзисторный усилитель с автоматической установкой смещения для базы транзистора.

В схеме на рис. 3 смещение на базу транзистора задано более «жестко» с помощью делителя, что улучшает качество работы усилителя при изменении условий его эксплуатации. «Автоматическая» установка смещения на базе усилительного транзистора применена в схеме на рис. 4.

Двухкаскадный усилитель на транзисторах

Соединив последовательно два простейших каскада усиления (рис. 1), можно получить двухкаскадный УНЧ (рис. 5). Усиление такого усилителя равно произведению коэффициентов усиления отдельно взятых каскадов. Однако получить большое устойчивое усиление при последующем наращивании числа каскадов нелегко: усилитель скорее всего самовозбудится.

Рис. 5. Схема простого двухкаскадного усилителя НЧ.

Новые разработки усилителей НЧ, схемы которых часто приводят на страницах журналов последних лет, преследуют цель достижения минимального коэффициента нелинейных искажений, повышения выходной мощности, расширения полосы усиливаемых частот и т.д.

В то же время, при наладке различных устройств и проведении экспериментов зачастую необходим несложный УНЧ, собрать который можно за несколько минут. Такой усилитель должен содержать минимальное число дефицитных элементов и работать в широком интервале изменения напряжения питания и сопротивления нагрузки.

Схема УНЧ на полевом и кремниевом транзисторах

Схема простого усилителя мощности НЧ с непосредственной связью между каскадами приведена на рис. 6 [Рл 3/00-14]. Входное сопротивление усилителя определяется номиналом потенциометра R1 и может изменяться от сотен Ом до десятков МОм. На выход усилителя можно подключать нагрузку сопротивлением от 2. 4 до 64 Ом и выше.

При высокоомной нагрузке в качестве VT2 можно использовать транзистор КТ315. Усилитель работоспособен в диапазоне питающих напряжений от 3 до 15 В, хотя приемлемая работоспособность его сохраняется и при снижении напряжения питания вплоть до 0,6 В.

Емкость конденсатора С1 может быть выбрана в пределах от 1 до 100 мкФ. В последнем случае (С1 =100 мкФ) УНЧ может работать в полосе частот от 50 Гц до 200 кГц и выше.

Рис. 6. Схема простого усилителя низкой частоты на двух транзисторах.

Амплитуда входного сигнала УНЧ не должна превышать 0,5. 0,7 В. Выходная мощность усилителя может изменяться от десятков мВт до единиц Вт в зависимости от сопротивления нагрузки и величины питающего напряжения.

Настройка усилителя заключается в подборе резисторов R2 и R3. С их помощью устанавливают напряжение на стоке транзистора VT1, равное 50. 60% от напряжения источника питания. Транзистор VT2 должен быть установлен на теплоотводя-щей пластине (радиаторе).

Трекаскадный УНЧ с непосредственной связью

На рис. 7 показана схема другого внешне простого УНЧ с непосредственными связями между каскадами. Такого рода связь улучшает частотные характеристики усилителя в области нижних частот, схема в целом упрощается.

Рис. 7. Принципиальная схема трехкаскадного УНЧ с непосредственной связью между каскадами.

В то же время настройка усилителя осложняется тем, что каждое сопротивление усилителя приходится подбирать в индивидуальном порядке. Ориентировочно соотношение резисторов R2 и R3, R3 и R4, R4 и R BF должно быть в пределах (30. 50) к 1. Резистор R1 должен быть 0,1. 2 кОм. Расчет усилителя, приведенного на рис. 7, можно найти в литературе, например, [Р 9/70-60].

Схемы каскадных УНЧ на биполярных транзисторах

На рис. 8 и 9 показаны схемы каскодных УНЧ на биполярных транзисторах. Такие усилители имеют довольно высокий коэффициент усиления Ку. Усилитель на рис. 8 имеет Ку=5 в полосе частот от 30 Гц до 120 кГц [МК 2/86-15]. УНЧ по схеме на рис. 9 при коэффициенте гармоник менее 1% имеет коэффициент усиления 100 [РЛ 3/99-10].

Рис. 8. Каскадный УНЧ на двух транзисторах с коэффициентом усиления = 5.

Рис. 9. Каскадный УНЧ на двух транзисторах с коэффициентом усиления = 100.

Экономичный УНЧ на трех транзисторах

Для портативной радиоэлектронной аппаратуры важным параметром является экономичность УНЧ. Схема такого УНЧ представлена на рис. 10 [РЛ 3/00-14]. Здесь использовано каскадное включение полевого транзистора VT1 и биполярного транзистора VT3, причем транзистор VT2 включен таким образом, что стабилизирует рабочую точку VT1 и VT3.

При увеличении входного напряжения этот транзистор шунтирует переход эмиттер — база VT3 и уменьшает значение тока, протекающего через транзисторы VT1 и VT3.

Рис. 10. Схема простого экономичного усилителя НЧ на трех транзисторах.

Как и в приведенной выше схеме (см. рис. 6), входное сопротивление этого УНЧ можно задавать в пределах от десятков Ом до десятков МОм. В качестве нагрузки использован телефонный капсюль, например, ТК-67 или ТМ-2В. Телефонный капсюль, подключаемый при помощи штекера, может одновременно служить выключателем питания схемы.

Напряжение питания УНЧ составляет от 1,5 до 15 В, хотя работоспособность устройства сохраняется и при снижении питающего напряжения до 0,6 В. В диапазоне напряжения питания 2. 15 В потребляемый усилителем ток описывается выражением:

1(мкА) = 52 + 13*(Uпит)*(Uпит),

где Uпит – напряжение питания в Вольтах (В).

Если отключить транзистор VT2, потребляемый устройством ток увеличивается на порядок.

Двухкаскадные УНЧ с непосредственной связью между каскадами

Примерами УНЧ с непосредственными связями и минимальным подбором режима работы являются схемы, приведенные на рис. 11 – 14. Они имеют высокий коэффициент усиления и хорошую стабильность.

Рис. 11. Простой двухкаскадный УНЧ для микрофона (низкий уровень шумов, высокий КУ).

Рис. 12. Двухкаскадный усилитель низкой частоты на транзисторах КТ315.

Рис. 13. Двухкаскадный усилитель низкой частоты на транзисторах КТ315 – вариант 2.

Микрофонный усилитель (рис. 11) характеризуется низким уровнем собственных шумов и высоким коэффициентом усиления [МК 5/83-XIV]. В качестве микрофона ВМ1 использован микрофон электродинамического типа.

В роли микрофона может выступать и телефонный капсюль. Стабилизация рабочей точки (начального смещения на базе входного транзистора) усилителей на рис. 11 – 13 осуществляется за счет падения напряжения на эмиттерном сопротивлении второго каскада усиления.

Рис. 14. Двухкаскадный УНЧ с полевым транзистором.

Усилитель (рис. 14), имеющий высокое входное сопротивление (порядка 1 МОм), выполнен на полевом транзисторе VT1 (истоковый повторитель) и биполярном — VT2 (с общим).

Каскадный усилитель низкой частоты на полевых транзисторах, также имеющий высокое входное сопротивление, показан на рис. 15.

Рис. 15. схема простого двухкаскадного УНЧ на двух полевых транзисторах.

Схемы УНЧ для работы с низкоОмной нагрузкой

Типовые УНЧ, предназначенные для работы на низкоомную нагрузку и имеющие выходную мощность десятки мВт и выше, изображены на рис. 16, 17.

Рис. 16. Простой УНЧ для работы с включением нагрузки с низким сопротивлением.

Электродинамическая головка ВА1 может быть подключена к выходу усилителя, как показано на рис. 16, либо в диагональ моста (рис. 17). Если источник питания выполнен из двух последовательно соединенных батарей (аккумуляторов), правый по схеме вывод головки ВА1 может быть подключен к их средней точки напрямую, без конденсаторов СЗ, С4.

Рис. 17. Схема усилителя низкой частоты с включением низкоомной нагрузки в диагональ моста.

Если вам нужна схема простого лампового УНЧ то такой усилитель можно собрать даже на одной лампе, смотрите у нас на сайте по электронике в соответствующем разделе.

Литература: Шустов М.А. Практическая схемотехника (Книга 1), 2003 год.

Исправления в публикации: на рис. 16 и 17 вместо диода Д9 установлена цепочка из диодов.

Усилитель на транзисторах: виды, схемы, простые и сложные

Простейший усилитель на транзисторах может быть хорошим пособием для изучения свойств приборов. Схемы и конструкции достаточно простые, можно самостоятельно изготовить устройство и проверить его работу, произвести замеры всех параметров. Благодаря современным полевым транзисторам можно изготовить буквально из трех элементов миниатюрный микрофонный усилитель. И подключить его к персональному компьютеру для улучшения параметров звукозаписи. Да и собеседники при разговорах будут намного лучше и четче слышать вашу речь.

Частотные характеристики

Усилители низкой (звуковой) частоты имеются практически во всех бытовых приборах – музыкальных центрах, телевизорах, радиоприемниках, магнитолах и даже в персональных компьютерах. Но существуют еще усилители ВЧ на транзисторах, лампах и микросхемах. Отличие их в том, что УНЧ позволяет усилить сигнал только звуковой частоты, которая воспринимается человеческим ухом. Усилители звука на транзисторах позволяют воспроизводить сигналы с частотами в диапазоне от 20 Гц до 20000 Гц.

Классы работы звуковых усилителей

Все усилительные устройства разделяются на несколько классов, в зависимости от того, какая степень протекания в течение периода работы тока через каскад:

1. Класс «А» – ток протекает безостановочно в течение всего периода работы усилительного каскада.
2. В классе работы «В» протекает ток в течение половины периода.
3. Класс «АВ» говорит о том, что ток протекает через усилительный каскад в течение времени, равного 50-100 % от периода.
4. В режиме «С» электрический ток протекает менее чем половину периода времени работы.
5. Режим «D» УНЧ применяется в радиолюбительской практике совсем недавно – чуть больше 50 лет. В большинстве случаев эти устройства реализуются на основе цифровых элементов и имеют очень высокий КПД – свыше 90 %.

Наличие искажений в различных классах НЧ-усилителей

Рабочая область транзисторного усилителя класса «А» характеризуется достаточно небольшими нелинейными искажениями. Если входящий сигнал выбрасывает импульсы с более высоким напряжением, это приводит к тому, что транзисторы насыщаются. В выходном сигнале возле каждой гармоники начинают появляться более высокие (до 10 или 11). Из-за этого появляется металлический звук, характерный только для транзисторных усилителей.

При нестабильном питании выходной сигнал будет по амплитуде моделироваться возле частоты сети. Звук станет в левой части частотной характеристики более жестким. Но чем лучше стабилизация питания усилителя, тем сложнее становится конструкция всего устройства. УНЧ, работающие в классе «А», имеют относительно небольшой КПД – менее 20 %. Причина заключается в том, что транзистор постоянно открыт и ток через него протекает постоянно.

Работа в промежуточных классах

У каждого класса имеется несколько разновидностей. Например, существует класс работы усилителей «А+». В нем транзисторы на входе (низковольтные) работают в режиме «А». Но высоковольтные, устанавливаемые в выходных каскадах, работают либо в «В», либо в «АВ». Такие усилители намного экономичнее, нежели работающие в классе «А». Заметно меньшее число нелинейных искажений – не выше 0,003 %. Можно добиться и более высоких результатов, используя биполярные транзисторы. Принцип работы усилителей на этих элементах будет рассмотрен ниже.

Но все равно имеется большое количество высших гармоник в выходном сигнале, отчего звук становится характерным металлическим. Существуют еще схемы усилителей, работающие в классе «АА». В них нелинейные искажения еще меньше – до 0,0005 %. Но главный недостаток транзисторных усилителей все равно имеется – характерный металлический звук.

«Альтернативные» конструкции

1. Очень низкое значение уровня нелинейных искажений в выходном сигнале.
2. Высших гармоник меньше, чем в транзисторных конструкциях.

Но есть один огромный минус, который перевешивает все достоинства, – обязательно нужно ставить устройство для согласования. Дело в том, что у лампового каскада очень большое сопротивление – несколько тысяч Ом. Но сопротивление обмотки динамиков – 8 или 4 Ома. Чтобы их согласовать, нужно устанавливать трансформатор.

Конечно, это не очень большой недостаток – существуют и транзисторные устройства, в которых используются трансформаторы для согласования выходного каскада и акустической системы. Некоторые специалисты утверждают, что наиболее эффективной схемой оказывается гибридная – в которой применяются однотактные усилители, не охваченные отрицательной обратной связью. Причем все эти каскады функционируют в режиме УНЧ класса «А». Другими словами, применяется в качестве повторителя усилитель мощности на транзисторе.

Причем КПД у таких устройств достаточно высокий – порядка 50 %. Но не стоит ориентироваться только на показатели КПД и мощности – они не говорят о высоком качестве воспроизведения звука усилителем. Намного большее значение имеют линейность характеристик и их качество. Поэтому нужно обращать внимание в первую очередь на них, а не на мощность.

Схема однотактного УНЧ на транзисторе

Самый простой усилитель, построенный по схеме с общим эмиттером, работает в классе «А». В схеме используется полупроводниковый элемент со структурой n-p-n. В коллекторной цепи установлено сопротивление R3, ограничивающее протекающий ток. Коллекторная цепь соединяется с положительным проводом питания, а эмиттерная – с отрицательным. В случае использования полупроводниковых транзисторов со структурой p-n-p схема будет точно такой же, вот только потребуется поменять полярность.

С помощью разделительного конденсатора С1 удается отделить переменный входной сигнал от источника постоянного тока. При этом конденсатор не является преградой для протекания переменного тока по пути база-эмиттер. Внутреннее сопротивление перехода эмиттер-база вместе с резисторами R1 и R2 представляют собой простейший делитель напряжения питания. Обычно резистор R2 имеет сопротивление 1-1,5 кОм – наиболее типичные значения для таких схем. При этом напряжение питания делится ровно пополам. И если запитать схему напряжением 20 Вольт, то можно увидеть, что значение коэффициента усиления по току h31 составит 150. Нужно отметить, что усилители КВ на транзисторах выполняются по аналогичным схемам, только работают немного иначе.

На резисторе R1 теперь можно вычислить значение падения – это разница между напряжениями базы и питания. При этом напряжение базы можно узнать по формуле – сумма характеристик эмиттера и перехода «Э-Б». При питании от источника 20 Вольт: 20 – 9,7 = 10,3. Отсюда можно вычислить и значение сопротивления R1=10,3В/60 мкА=172 кОм. В схеме присутствует емкость С2, необходимая для реализации цепи, по которой сможет проходить переменная составляющая эмиттерного тока.

Если не устанавливать конденсатор С2, переменная составляющая будет очень сильно ограничиваться. Из-за этого такой усилитель звука на транзисторах будет обладать очень низким коэффициентом усиления по току h31. Нужно обратить внимание на то, что в вышеизложенных расчетах принимались равными токи базы и коллектора. Причем за ток базы брался тот, который втекает в цепь от эмиттера. Возникает он только при условии подачи на вывод базы транзистора напряжения смещения.

Усилители на МДП-транзисторах

Усилитель на полевых транзисторах, представленный на схеме, имеет множество аналогов. В том числе и с использованием биполярных транзисторов. Поэтому можно рассмотреть в качестве аналогичного примера конструкцию усилителя звука, собранную по схеме с общим эмиттером. На фото представлена схема, выполненная по схеме с общим истоком. На входных и выходных цепях собраны R-C-связи, чтобы устройство работало в режиме усилителя класса «А».

Переменный ток от источника сигнала отделяется от постоянного напряжения питания конденсатором С1. Обязательно усилитель на полевых транзисторах должен обладать потенциалом затвора, который будет ниже аналогичной характеристики истока. На представленной схеме затвор соединен с общим проводом посредством резистора R1. Его сопротивление очень большое – обычно применяют в конструкциях резисторы 100-1000 кОм. Такое большое сопротивление выбирается для того, чтобы не шунтировался сигнал на входе.

УНЧ с трансформатором на выходе

Двухтактный усилитель звука

Нельзя сказать, что это простой усилитель на транзисторах, так как его работа немного сложнее, чем у рассмотренных ранее. В двухтактных УНЧ входной сигнал расщепляется на две полуволны, различные по фазе. И каждая из этих полуволн усиливается своим каскадом, выполненном на транзисторе. После того, как произошло усиление каждой полуволны, оба сигнала соединяются и поступают на динамики. Такие сложные преобразования способны вызвать искажения сигнала, так как динамические и частотные свойства двух, даже одинаковых по типу, транзисторов будут отличны.

Бестрансформаторные УНЧ

Усилитель НЧ на транзисторе, выполненный с использованием трансформатора, невзирая на то, что конструкция может иметь малые габариты, все равно несовершенен. Трансформаторы все равно тяжелые и громоздкие, поэтому лучше от них избавиться. Намного эффективнее оказывается схема, выполненная на комплементарных полупроводниковых элементах с различными типами проводимости. Большая часть современных УНЧ выполняется именно по таким схемам и работают в классе «В».

Два мощных транзистора, используемых в конструкции, работают по схеме эмиттерного повторителя (общий коллектор). При этом напряжение входа передается на выход без потерь и усиления. Если на входе нет сигнала, то транзисторы на грани включения, но все равно еще отключены. При подаче гармонического сигнала на вход происходит открывание положительной полуволной первого транзистора, а второй в это время находится в режиме отсечки.

Схема УНЧ на одном транзисторе

Изучив все вышеописанные особенности, можно собрать усилитель своими руками на простой элементной базе. Транзистор можно использовать отечественный КТ315 или любой его зарубежный аналог – например ВС107. В качестве нагрузки нужно использовать наушники, сопротивление которых 2000-3000 Ом. На базу транзистора необходимо подать напряжение смещения через резистор сопротивлением 1 Мом и конденсатор развязки 10 мкФ. Питание схемы можно осуществить от источника напряжением 4,5-9 Вольт, ток – 0,3-0,5 А.

Коснитесь входа усилителя пальцем – должен появиться характерный шум. Если его нет, то, скорее всего, конструкция собрана неправильно. Перепроверьте все соединения и номиналы элементов. Чтобы нагляднее была демонстрация, подключите к входу УНЧ источник звука – выход от плеера или телефона. Прослушайте музыку и оцените качество звучания.

Схемы усилителей мощности на германиевых транзисторах.

Секреты звучания забытых германиевых УНЧ.

Эх, жалко пацанов – королевство маловато, разгуляться негде!
Ни ламповых тебе однотактников, ни гераниевых раритетов. Что ещё остаётся пытливому уму неоперившегося меломана?
Разве что брейкануть под японское хокку, да кайфануть для большего эффекта под уханье бумбокса.

«Кремний – всему голова» – крикнут яростные члены на форумных дебатах.
«Не надо впаривать нам этот шняга-силикатный экстракт» – вторят им другие, «для начала послушайте своими руками, а потом делайте свои тупоголовые выводы».

На самом деле, слушать надо!
Перелопатить определённое количество разномастной усилительной аппаратуры – тоже надо.
Не обязательно быть музыкантом со стажем, но таить в себе зачатки какого-никакого слуха – опять же, надо.
И тогда любой пацак, владелец старого пепелаца, сможет авторитетно заявить: «Однако разница в звуке есть, и она весьма существенна!»

На этой странице поговорим об УНЧ на германиевых транзисторах.

Своеобразие германиевого звучания, как правило, сводится к двум устойчивым постулатам:
1. Усилители на германиевых транзисторах отличаются музыкальностью,
2. Звук похож на звук ламповика.
И если первый пункт у меня возражений не вызывает, то со вторым мнением коллег позволю вежливо не согласиться – не похож, абсолютно разное звучание.

Электрофон сетевой транзисторный “Вега-101-стерео” с усилителем на германиевых транзисторах, выпускаемый Бердским радиозаводов с начала 1972 по 1982 год, заложил в головы современников основы понимания того, каким должен быть высококачественный стереофонический звук.
Время шло, появлялись на свет и более продвинутые вертушки с магнитными звукоснимателями, и значительно более мощные УНЧ на кремниевых транзисторах с незаурядными характеристиками.
Однако душещипательные воспоминания о том, как звучали в конце 70-ых простенькие Веги с их примитивной схемотехникой открыли историю ожесточённой борьбы человечества с феноменом транзисторного звучания.

Ну да и ладно, пора переходить на новый уровень – нарисовать пару-тройку принципиальных схем усилителей низкой частоты на германиевых транзисторах, но для начала озадачусь вопросом: Что любит и что не любит германий?
1. Германий любит простоту и не приемлет наворотов. Дифференциальный каскад с источником тока в цепи эмиттера – уже является буржуазным излишеством.
2. Германий не любит перегрева, легко может напустить дыма и отправиться к праотцам электроники Амперу и Ому в ответ на потерю бдительности в процессе настройки схемы.

А теперь обещанные схемы.

Рис.1

Номинальная мощность усилителя при коэффициенте гармоник на частоте 1000Гц менее 0,1% – 1 Вт, максимальная – 1,5Вт, чувствительность по входу – 0,2 В.
Усилитель сохраняет работоспособность при понижении напряжения питания до 9В.
Подбором номинала резистора R8 устанавливается значение напряжения на эмиттерах выходных транзисторов, равное половине напряжения питания.
Подбором номинала резистора R2 устанавливается значение напряжения на коллекторе транзистора V1, равное половине напряжения питания.

Рис.2

Схема, приведённая на Рис.2 – для эстетов, желающих порадовать свой слуховой аппарат ни с чем не сравнимым звуком однотактного усилителя, работающего в чистом режиме А.
Для настройки усилителя следует подбором номинала резистора R9 установить ток покоя выходного транзистора – 150мА.

Рис.3

На рис.3 показана принципиальная схема универсального усилителя НЧ, собранного на девяти транзисторах и развивающего выходную мощность до 10 Вт при сопротивлении нагрузки 4 Ом и входном напряжении около 10 мВ.
При налаживании устройства подстроечным резистором R2 устанавливают выходное напряжение в точке соединения транзисторов VT8 и VT9 равным половине напряжения питания.

Схема более мощного усилителя приведена на Рис.4. Усилитель рассчитан на подключение электрогитары и микрофона, но может быть использован также совместно с проигрывателем, магнитофоном или радиоприёмником.
Основные технические данные, приведённые автором:
Номинальная выходная мощность – 30 Вт.
Максимальная выходная мощность – 40 Вт.
Сопротивление нагрузки 3,5-5 Ом.
Полоса рабочих частот 30-16000 Гц.
Коэффициент нелинейных искажений – не более 1,5%.
Чувствительность с выхода микрофона – 10 мВ.
Чувствительность с выхода электрогитары – 0,1 В.
Напряжение 15 В на коллекторе транзистора Т10 устанавливают резистором R19.
Ток покоя всего усилителя не должен превышать 170 мА.

Рис.5

На Рис.5 приведена схема простого и мощного усилителя на германиевых транзисторах DTG110B. При подключении к его входу любого УНЧ мощностью 1,5-2 Вт устройство выдаёт на 8-ми омную нагрузку около 50 Вт чистого германиевого звука.
Согласующий трансформатор Т1 выполнен на железе Ш24 (толщина пакета 20-25мм) и содержит 3 одинаковые обмотки по 120 витков, намотанных на картонном каркасе проводом ПЭВ-1 или ПЭВ-2 диаметром 0,5-0,7мм.
Налаживание устройства заключается в подборе значений резисторов R2 R4 для достижения на выходе схемы нулевого потенциала и тока покоя транзисторов – 120-150 мА.
При снижении напряжения питания на каждом плече до 30В транзисторы DTG110B без каких-либо колебаний могут быть заменены на отечественные П210А.

Рис.6

Схема, представленная на Рис.6, является переработанным под «германий» вариантом усилителя НЧ из статьи Николая Трошина журнале Радио №8 за 1989г (стр. 51-55). Творцом переработки является сам автор статьи. Вот что он пишет на страннице сайта http://vprl.ru:

«Выходная мощность этого усилителя 30 Вт при сопротивлении нагрузки акустических систем 4 Ома, и примерно 18 Вт при сопротивлении нагрузки 8 Ом.
Напряжение питания усилителя (U пит) двухполярное ±25 В;
Диапазон рабочих частот 20Гц…20кГц:

Транзисторы МП40А можно заменить на транзисторы МП21, МП25, МП26. Транзисторы ГТ402Г – на ГТ402В; ГТ404Г – на ГТ404В;
Выходные транзисторы ГТ806 можно ставить любых буквенных индексов. Применять более низкочастотные транзисторы типа П210, П216, П217 в этой схеме не рекомендую, поскольку на частотах выше 10кГц они здесь работают плоховато (заметны искажения), видимо, из-за нехватки усиления тока на высокой частоте.

Площадь радиаторов на выходные транзисторы должна быть не менее 200 см2, на предоконечные транзисторы не менее 10 см2.
На транзисторы типа ГТ402 радиаторы удобно делать из медной (латунной) или алюминиевой пластины, толщиной 0,5 мм, размером 44х26.5 мм.

Настройка правильно собранного из исправных элементов усилителя сводится к установке подстроечным резистором тока покоя выходного каскада 100мА (удобно контролировать на эмиттерном резисторе 1 Ом – напряжение 100мВ).
Диод VD1 желательно приклеить или прижать к радиатору выходного транзистора, что способствует лучшей термостабилизации. Однако если этого не делать, ток покоя выходного каскада от холодного 100мА до горячего 300мА меняется, в общем-то, не катастрофично.

Важно: перед первым включением необходимо выставить подстроечный резистор в нулевое сопротивление.
После настройки желательно подстроечный резистор выпаять из схемы, измерить его реальное сопротивление и заменить на постоянный».

Искусство схемотехники. Часть 11 – Усилитель низкой частоты на транзисторах. Схема № 1

Избранные главы из книги С. А. Гаврилова «Искусство схемотехники. Просто о сложном».

Продолжение

Начало читайте здесь:

Заказать книгу можно в интернет-магазине издательства

Усилитель низкой частоты на транзисторах

Схема № 1

Выбор класса усилителя. Сразу предупредим радиолюбителя – делать усилитель класса A на транзисторах мы не будем. Причина проста – как было сказано во введении, транзистор усиливает не только полезный сигнал, но и поданное на него смещение. Проще говоря, усиливает постоянный ток. Ток этот вместе с полезным сигналом потечет по акустической системе (АС), а динамики, к сожалению, умеют этот постоянный ток воспроизводить. Делают они это самым очевидным образом – вытолкнув или втянув диффузор из нормального положения в противоестественное.

Попробуйте прижать пальцем диффузор динамика – и вы убедитесь, в какой кошмар превратится при этом издаваемый звук. Постоянный ток по своему действию с успехом заменяет ваши пальцы, поэтому динамической головке он абсолютно противопоказан. Отделить же постоянный ток от переменного сигнала можно только двумя средствами – трансформатором или конденсатором, – и оба варианта, что называется, один хуже другого.

Принципиальная схема

Схема первого усилителя, который мы соберем, приведена на рис. 11.18.

Рис. 11.18.	Принципиальная схема УНЧ на транзисторах с обратной связью, выходной каскад которого работает в режиме В

Это усилитель с обратной связью, выходной каскад которого работает в режиме В. Единственное достоинство этой схемы – простота, а также однотипность выходных транзисторов (не требуется специальные комплементарные пары). Тем не менее, она достаточно широко применяется в усилителях небольшой мощности. Еще один плюс схемы – она не требует никакой настройки, и при исправных деталях заработает сразу, а нам это сейчас очень важно.

Рассмотрим работу этой схемы. Усиливаемый сигнал подается на базу транзистора VT1. Усиленный этим транзистором сигнал с резистора R4 подается на базу составного транзистора VT2, VT4, а с него – на резистор R5.

Транзистор VT3 включен в режиме эмиттерного повторителя. Он усиливает положительные полуволны сигнала на резисторе R5 и подает их через конденсатор C4 на АС.

Отрицательные же полуволны усиливает составной транзистор VT2, VT4. При этом падение напряжения на диоде VD1 закрывает транзистор VT3. Сигнал с выхода усилителя подается на делитель цепи обратной связи R3, R6, а с него – на эмиттер входного транзистора VT1. Таким образом, транзистор VT1 у нас и играет роль устройства сравнения в цепи обратной связи.

Примечание. Обратите внимание – последовательно с резистором R3 включен конденсатор C2. Это значит, что делитель напряжения у нас частотно-зависимый.

Постоянный ток он усиливает с коэффициентом усиления, равным единице (потому что сопротивление конденсатора C постоянному току теоретически бесконечно), а полезный сигнал – с коэффициентом, равным соотношению R6/R3.

Как видим, величина емкостного сопротивления конденсатора в этой формуле не учитывается. Частота, начиная с которой конденсатором при расчетах можно пренебречь, называется частотой среза RC-цепочки. Частоту эту можно рассчитать по формуле

Для нашего примера она будет около 18 Гц, т. е. более низкие частоты усилитель будет усиливать хуже, чем он мог бы.

Плата. Усилитель собран на плате из одностороннего стеклотекстолита толщиной 1.5 мм размерами 45×32.5 мм. Разводку печатной платы в зеркальном изображении и схему расположения деталей можно скачать здесь. Видеоролик о работе усилителя в формате MOV скачать для просмотра можно отсюда. Хочу сразу предупредить радиолюбителя – звук, воспроизводимый усилителем, записывался в ролике с помощью встроенного в фотоаппарат микрофона, так что говорить о качестве звука, к сожалению, будет не совсем уместно! Внешний вид усилителя приведен на рис. 11.19.

Рис. 11.19.	Внешний вид усилителя

Элементная база. При изготовлении усилителя транзисторы VT3, VT4 можно заменить любыми, рассчитанными на напряжение не менее напряжения питания усилителя, и допустимым током не менее 2 А. На такой же ток должен быть рассчитан и диод VD1.

Остальные транзисторы – любые с допустимым напряжением не менее напряжение питания, и допустимым током не менее 100 мА. Резисторы – любые с допустимой рассеиваемой мощностью не менее 0.125 Вт, конденсаторы – электролитические, с емкостью, не менее указанной на схеме, и рабочим напряжением на менее напряжения питания усилителя.

Радиаторы для усилителя. Прежде чем попробовать изготовить нашу вторую конструкцию, давайте, уважаемый радиолюбитель, остановимся на радиаторах для усилителя и приведем здесь весьма упрощенную методику их расчета.

Во-первых, вычисляем максимальную мощность усилителя по формуле:

где U – напряжение питания усилителя, В; R – сопротивление АС (обычно оно составляет 4 или 8 Ом, хотя бывают и исключения).

Во-вторых, вычисляем мощность, рассеиваемую на коллекторах транзисторов, по формуле:

В-третьих, вычисляем площадь радиатора, необходимую для отвода соответствующего количества тепла:

В-четвертых, выбираем или изготавливаем радиатор, площадь поверхности которого будет не менее рассчитанной.

Примечание. При изготовлении радиатора не забывайте, что алюминиевая пластина имеет две стороны, а не одну, и, радиатор площадью 100 см 2 будет иметь размеры вовсе не 10×10 см, а 10×5 см!

Указанный расчет носит весьма приблизительный характер, но для радиолюбительской практики его обычно бывает достаточно. Для нашего усилителя при напряжении питания 12 В и сопротивлении АС, равным 8 Ом, «правильным» радиатором была бы алюминиевая пластина размерами 2×3 см и толщиной не менее 5 мм для каждого транзистора. Имейте ввиду, что более тонкая пластина плохо передает тепло от транзистора к краям пластины. Хочется сразу предупредить – радиаторы во всех остальных усилителях тоже должны быть «нормальных» размеров. Каких именно – посчитайте сами!

Качество звучания. Собрав схему, вы обнаружите, что звук усилителя не совсем чистый.

Причина этого – «чистый» режим класса В в выходном каскаде, характерные искажения которого даже обратная связь полностью скомпенсировать не способна. Ради эксперимента попробуйте заменить в схеме транзистор VT1 на КТ3102ЕМ, а транзистор VT2 – на КТ3107Л. Эти транзисторы имеют значительно больший коэффициент усиления, чем КТ315Б и КТ361Б. И вы обнаружите, что звучание усилителя значительно улучшилось, хотя все равно останутся заметными некоторые искажения.

Причина этого также очевидна – больший коэффициент усиления усилителя в целом обеспечивает большую точность работы обратной связи, и больший ее компенсирующий эффект.

Продолжение читайте здесь

Три схемы УНЧ для новичков

После освоения азов электроники, начинающий радиолюбитель готов паять свои первые электронные конструкции. Усилители мощности звуковой частоты, как правило самые повторяемые конструкции. Схем достаточно много, каждая отличается своими параметрами и конструкцией. В этой статье будут рассмотрены несколько простейших и полностью рабочих схем усилителей, которые успешно могут быть повторены любым радиолюбителем. В статье не использованы сложные термины и расчеты, все максимально упрощено, чтобы не возникло дополнительных вопросов.

Начнем с более мощной схемы.
Итак, первая схема выполнена на известной микросхеме TDA2003. Это монофонический усилитель с выходной мощностью до 7 Ватт на нагрузку 4 Ом. Хочу сказать, что стандартная схема включения этой микросхемы содержит малое количество компонентов, но пару лет назад мною была придумана иная схема на этой микросхеме. В этой схеме количество комплектующих компонентов сведено к минимуму, но усилитель не потерял свои звуковые параметры. После разработки данной схемы, все свои усилители для маломощных колонок стал делать именно на этой схеме.

Схема представленного усилителя имеет широкий диапазон воспроизводимых частот, диапазон питающих напряжений от 4,5 до 18 вольт (типовое 12-14 вольт). Микросхему устанавливают на небольшой теплоотвод, поскольку максимальная мощность достигает до 10 Ватт.

Микросхема способна работать на нагрузку 2 Ом, это значит, что к выходу усилителя можно подключать 2 головки с сопротивлением 4 Ом.
Входной конденсатор можно заменить на любой другой, с емкостью от 0,01 до 4,7 мкФ (желательно от 0,1 до 0,47 мкФ), можно использовать как пленочные, так и керамические конденсаторы. Все остальные компоненты желательно не заменять.

Регулятор громкости от 10 до 47 кОм.
Выходная мощность микросхемы позволяет применять его в маломощных АС для ПК. Очень удобно использовать микросхему для автономных колонок к мобильному телефону и т.п.
Усилитель работает сразу после включения, в дополнительной наладке не нуждается. Советуется минус питания дополнительно подключить к теплоотводу. Все электролитические конденсаторы желательно использовать на 25 Вольт.

Вторая схема собрана на маломощных транзисторах, и больше подойдет в качестве усилителя для наушников.

Это наверное самая качественная схема такого рода, звук чистый, чувствуются весь частотный спектр. С хорошими наушниками, такое ощущение, что у вас полноценный сабвуфер.

Усилитель собран всего на 3-х транзисторах обратной проводимости, как самый дешевый вариант, были использованы транзисторы серии КТ315, но их выбор достаточно широк.

Усилитель может работать на низкоомную нагрузку, вплоть до 4-х Ом, что дает возможность, использовать схему для усиления сигнала плеера, радиоприемника и т.п. В качестве источника питания использована батарейка типа крона с напряжением 9 вольт.
В окончательном каскаде тоже применены транзисторы КТ315. Для повышения выходной мощности можно применить транзисторы КТ815, но тогда придется увеличить напряжение питания до 12 вольт. В этом случае мощность усилителя будет достигать до 1 Ватт. Выходной конденсатор может иметь емкость от 220 до 2200 мкФ.
Транзисторы в этой схеме не нагреваются, следовательно, какое-либо охлаждение не нужно. При использовании более мощных выходных транзисторов, возможно, понадобятся небольшие теплоотводы для каждого транзистора.

И наконец – третья схема. Представлен не менее простой, но проверенный вариант строения усилителя. Усилитель способен работать от пониженного напряжения до 5 вольт, при таком случае выходная мощность УМ будет не более 0,5 Вт, а максимальная мощность при питании 12 вольт достигает до 2-х Ватт.

Выходной каскад усилителя построен на отечественной комплементарной паре. Регулируют усилитель подбором резистора R2. Для этого желательно использовать подстроечный регулятор на 1кОм. Медленно вращаем регулятор до тех пор, пока ток покоя выходного каскада не будет 2-5 мА.

Усилитель не обладает высокой входной чувствительностью, поэтому желательно перед входом применить предварительный усилитель.

Немало важную роль в схеме играет диод, он тут для стабилизации режима выходного каскада.
Транзисторы выходного каскада можно заменить на любую комплементарную пару соответствующих параметров, например КТ816/817. Усилитель может питать маломощные автономные колонки с сопротивлением нагрузки 6-8 Ом.

Простой усилитель класса А.

Данная статья является продолжением работы на тему использования усилителей работающих в А классе для высококачественного звуко-усиления.
Представляю на Ваше рассмотрение, хорошо отработанную схему усилителя на кремниевых транзисторах.
Неоспоримым преимуществом кремния – является способность работать при гораздо более высоких температурах (по сравнению с германием). При хорошем тепловом контакте транзистора с радиатором, можно считать допустимой температуру радиатора 90…95 град.

Понятно, что при столь высокой разнице температур радиатора и окружающей среды, теплообмен происходит очень эффективно.
Поэтому при одинаковых площадях радиаторов выходных транзисторов, на кремнии можно получить примерно в 2 раза больше мощности по сравнению с германием.
Большой ассортимент кремниевых средне и высокочастотных транзисторов большой мощности, позволяет построить высококачественный усилитель А класса при совсем простой схеме.

Данная схема обеспечивает выходную мощность 20 ватт на нагрузке 4 ом. Диапазон рабочих частот усилителя 20…25000 Гц.
В качестве транзистора VT1 здесь можно использовать КТ208Д, КТ209Д, КТ361Г, Е, КТ3107Б, Г, И, К. В качестве транзистора VT2 можно использовать транзисторы КТ815, КТ801, П701, транзистор VT3 КТ814, VT4 – КТ818БМ, ГМ, транзистор VT5 – КТ819БМ, ГМ.
Схема может работать без подбора транзисторов по коэффициенту усиления, однако поскольку она содержит всего 2 каскада усиления, желательно иметь коэффициент усиления транзистора VT1 – не менее 150, транзисторов VT2, VT5 – не менее 50, транзистора VT4 – не менее 80.
Оценить коэффициент усиления транзистора не сложно. Достаточно включить испытуемый транзистор по вот такой схеме (для мощных транзисторов).

Резистор R1 обеспечивает ток в базу примерно 1 ма. Измерительный миллиамперметр измеряет ток коллектора (я использовал стрелочный тестер с пределом измерений 300 ма). Отношение тока коллектора к базовому току – будет коэффициентом усиления транзистора.
Для транзисторов средней мощности, надо уменьшить базовый ток в 10 раз (R1 36k), а для транзистора малой мощности, базовый ток уменьшаем в 100 раз (R1 360k). В качестве источника питания, я использовал 3 щелочные (алкалиновые) батарейки размера АА, которые просто спаял между собой хорошо разогретым паяльником, с использованием не толстого провода (паять надо быстро, чтобы не перегреть батарейку).

При использовании нагрузки 8 ом, напряжение питания нужно увеличить до 39…40 вольт, резистор R10 до 0,25 Ом.
Настройка усилителя сводится к установке половины напряжения питания на коллекторе VT5.
Усилитель потребляет значительную мощность, примерно 100 ватт на каждый канал. Поэтому источник питания должен быть серьезным.
Силовой трансформатор для блока питания, нужно применять мощностью не менее 250 ватт, либо использовать два однотипных трансформатора (на каждый канал) с такой же общей мощностью.
Схема источника питания показана на рисунке ниже.

Вторичная обмотка силового трансформатора должна иметь выходное напряжение ХХ 26 – 27 вольт. Такая схема должна быть на каждый канал усилителя, причем при нагрузке 4 ом, возможно лучше сразу поставить конденсаторы по 22000 мкФ.
Диодный мост с номинальным током не менее 10 А либо 4 диода на 10 А. Большая емкость конденсаторов объясняется значительным током потребления, в том числе и в режиме покоя усилителя, когда пульсации особенно заметны.
Применять электронные фильтры или стабилизаторы я не стал, поскольку они иногда являются причиной самовозбуждения усилителя и источником помех и наводок.

Детали для усилителя:
Резисторы могут быть любой мощности не менее 0.125 ватт за исключением R9 5 ватт, R10 2 ватт. Очень важен номинал резистора R10. От этого зависит правильный режим работы усилителя.
Конденсатор С1 лучше поставить пленочный, С4 пленочный или слюдяной.
Выходные транзисторы КТ818, КТ819 обязательно с буквой “М” в конце (в металлическом корпусе), БМ, ГМ. Радиаторы под них я использовал ребристые размером 120*170, толщиной 35 мм. Если радиаторы будут меньше, то необходим принудительный обдув.
На КТ815 небольшой радиатор-пластинка 2-3 кв. см. На П701 радиатор не нужен.
На резисторе R9 рассеивается значительная мощность. При наличии осциллографа и генератора можно попробовать ее уменьшить. Подаем сигнал на вход,на выход подключаем эквивалент нагрузки и осциллограф. Резистором R4 добиваемся симметричного ограничения максимально возможной амплитуды сигнала. Далее увеличивая резистор R9 добиваемся начала ограничения сигнала сверху. Выпаиваем и измеряем номинал. После этого устанавливаем резистор на 25…30% меньше.
При желании поэкспериментировать можно собрать совсем упрощенную схему.

Транзисторы здесь должны иметь больший К ус. Первый не менее 200, второй не менее 100.
Резистор R7 мощностью не менее 50 ватт. При отсутствии такого можно использовать электрический чайник и утюг по 2000 ватт на220в, соединенные параллельно, либо 2 ТЭН на 2000 ватт. – получается сопротивление около 10 ом. Кстати это можно использовать и как эквивалент нагрузки.
Данная схема позволяет получить 4…5 ватт (потреблять будет все равно около 90 ватт.) На коллекторе VT2 нужно выставить 12 вольт.

Усилитель класса A на 3 транзисторах MJE13003

Самый простой усилитель с хорошим звуком на транзисторах с помойки

Привет, друзья. Эту схему я нашел в старой книге по радиолюбительству издания начала 80-х. Это наверно самый простой в мире усилитель мощности звуковой частоты. Собрать такой усилитель можно за полчаса из деталей от старых «энергосберегающих» лам. Обычно электронный балласт таких ламп делают на паре транзисторов типа MJE13003 или 13005. Чаще всего эти лампы выбрасывают, когда выходит из строя сама трубка лампы. Там перегорают спирали накала, которые используются для инициации разряда внутри лампы в момент включения. При этом элементы схемы балласта остаются исправными. Такие лампы модно использовать как доноры неплохих бесплатных радиодеталей для наших конструкций. кстати можно использовать не только транзисторы, но и импульсный трансформатор, конденсаторы и т.д.

Детали, добытые из старых ламп нужно обязательно проверять перед повторным использованием. особенно транзисторы. Также нужно позаботиться об утилизации самой светоизлучающей трубки, так как внутри нее содержится вредная для здоровья и экологии ртуть.

В каждой лампе мы найдем 2 транзистора. В лампах малой мощности вы найдете транзисторы 13003, а в более мощных — 13005 или, если повезет, даже 13007. Это самые мощные из тех, которые применялись в таких балластах. Можно использовать любые из них. Для усилителя нам нужно три транзистора. Кроме цокольных «энергосберегаек» такие транзисторы можно найти и в электронных балластах для больших ЛДС (трубок). Сейчас многие компании и магазины переходят на светодиодное освещение и я часто вижу на свалках целые горы выброшенных старых ЛДС светильников. Вот где можно разжиться транзисторами MJE13005! :). Если вы не хотите связываться со старыми лампами, можно заказать небольшую партию этих транзисторов на Алиэкспресс. Это хорошие высоковольтные транзисторы и они пригодятся вам в вашем дальнейшем творчестве. Транзисторы очень дешевы, 20 штук MJE13003 стоят в районе одного доллара, а более мощные MJE13005 — чуть дороже.

MJE13003 на Алиэкспресс

MJE13005 на Алиэкспресс

Схема усилителя крайне проста. Она приведена на рисунке ниже:

Три одинаковых транзистора представляют собой составной транзистор (схема Дарлингтона, Darlington transistor). Нагрузкой по постоянному току является резистор R3, а по переменному току — громкоговоритель LS1. Сопротивление катушки громкоговорителя должно быть в районе 8 Ом. Конденсатор C2 должен иметь емкость не менее 1000 микрофарад. Здесь чем больше, тем более низкие частоты будет способен передать усилитель. В качестве C1 можно использовать электролитический конденсатор емкостью от 2.2 до 10 мкФ.

Режим работы и ток покоя схемы устанавливается подстроечным резистором R1. Для настройки усилителя замкнем накоротко его вход, и поворачивая движок RI установим на верхнем по схеме выводе нагрузочного резистора R3 напряжение примерно равное половине напряжения питания, то есть 6В.2 / R, то есть в нашем случае она будет P=6*6 / 10 = 3.6 W. То есть, несмотря на то, что написано на схеме, резистор нужно применить мощностью около 5W или использовать два резистора по 20 Ом 2W, соединённых параллельно.

Второй недостаток — это низкая чувствительность усилителя. Для получения на выходе номинальной выходной мощности на вход нужно продать сигнал амплитудой около трех вольт. дело в том, что данная схема — это фактически составной эмиттерный повторитель, а эмиттерный повторитель не дает усиления по напряжению. Для увеличения чувствительности можно использовать дополнительный каскад усиления, но это сводит на нет простоту усилителя, как одно из его главных достоинств.

Поскольку коллекторы всех транзисторов по схеме соединены, можно закрепить все три транзистора на одной алюминиевой пластине, которая будет служить радиатором. Вывод коллектора у этих транзисторов соединен с корпусом.

Также хорошей идеей может быть использование в качестве Q1 и Q2 транзисторов MJE13003 а в качестве третьего — более мощный MJE13005 или 13007

Достоинства усилителя — крайняя простота схемы и довольно качественный звук, свойственный усилителям класса A. Хотя максимальная выходная мощность очень невелика — в районе больше 2,5 W

Блок питания усилителя должен обеспечивать ток как минимум 1 ампер на канал, при напряжении 12 вольт. То есть 2 А в случае стереофонического усилителя. Хорошей идеей будет использование здесь импульсного источника питания, например вот такого>>

Второй вариант схемы

Основной ток схемы течет через переход коллектор — эмиттер третьего транзистора и резистор R3. Это около 0.7A в режиме покоя. Ток, который течет через транзистор Q2 боле чем на порядок меньше и составляет примерно 20mA. Фактически это — ток базы транзистора Q3. Ток, проходящий через первый транзистор — это ток базы второго транзистора, и он еще меньше. Поэтому можно усовершенствовать схему усилителя, использовав в качестве первого транзистора маломощный, но с более высокими параметрами по шумам и коэффициенту передачи тока, чем у мощного MJE13005/13003. Например можно использовать транзистор BC549. Второй вариант схемы я «собрал» в симуляторе Proteus. Возможно чуть позже я проверю его на реальных компонентах и дополню эту статью.

Ниже привожу схему в том виде, как она выглядит в Proteus:

Показы статьи: 749 Посещений сайта: 57173

УНЧ на одном транзисторе

   Усилитель мощности низкой частоты — наверное все радиолюбители начинали с него. Собирая простые схемы усилителей, в какой то миг нам хочется чего — то большего и с каждым разом мы чем — то не довольны и стремимся к качеству и большой мощности. Практика, которая дается не легко, процесс продолжается годами и бывает моменты, когда радиомастер с большим стажем собирает простейшие схемы, как бы вспоминая молодость. Мы чуть отошли от нашей темы, но это не так уж и важно, поскольку речь сегодня пойдет именно о простейшем усилителе мощности низкой частоты. 

   Данная схема усилителя содержит всего один транзистор и несколько радиодеталей, схема упрощена до минимума, чтобы с ней мог справиться человек , который только начал познавать для себя мир радиоэлектроники. 

   Усилитель конечно не такой уж и мощный, но при мощном транзисторе можно выжимать до 0,5 ватт, неплохо для усилителя с такой схематической развязкой ни правда ли? Транзисторы подойдут буквально любые, ставьте то, что есть под рукой, можно использовать транзисторы прямой или же обратной проводимости, хотя в схеме использован транзистор обратной проводимости. Для получения обещанных пол ватт, желательно использовать мощные низкочастотные транзисторы серии кт819 или кт805 , также их импортные аналоги типа 13007. Входной конденсатор можно применить с емкостью 0,1 микрофарад (маркировка 104), его номинал не так уж и важен, но от него зависит чувствительность усилителя к определенной частоте, он своего рода темброблок, если заменить на конденсатор с большой емкостью, то он будет хорошо пропускать низкие частоты и срезать высокие, если же снизить, то будет срез низких частот и пропускание высоких, этот конденсатор подбирается по вкусу. Питать схему можно от 3-х до 12 вольт.

   Напоминаю — этот усилитель собран только с целем демонстрации, и качество звука не может тягаться с специализированными микросхемами или же схемами высококачественных усилителей, при максимальной громкости возможны искажения и хрипы.

Понравилась схема — лайкни!

ПРИНЦИПИАЛЬНЫЕ СХЕМЫ УНЧ

Смотреть ещё схемы усилителей

       УСИЛИТЕЛИ НА ЛАМПАХ          УСИЛИТЕЛИ НА ТРАНЗИСТОРАХ  

   

УСИЛИТЕЛИ НА МИКРОСХЕМАХ          СТАТЬИ ОБ УСИЛИТЕЛЯХ   

    

ЦВЕТОМУЗЫКАЛЬНАЯ ПРИСТАВКА НА ТРЕХ ТРАНЗИСТОРАХ

ЦВЕТОМУЗЫКАЛЬНАЯ ПРИСТАВКА НА ТРЕХ ТРАНЗИСТОРАХ На главную

На рис. 62 приведена принципиальная схема цвето-музыкальной приставки к приемнику с выходной мощностью порядка 0,5 Вт. Устройство содержит входной трансформатор

Тр1; простейшие разделительные фильтры Cl; LI, C2; L2, три однотипных усилителя низкой частоты (УНЧ), выполненные на транзисторах Tl, T2 и ТЗ; осветительные приборы — лампы накаливания Л1, Л2 и ЛЗ, выпрямитель и экран.

Сигнал низкой частоты с выхода радиоприемника — звуковой катушки динамической головки Гр1 — поступает на первичную обмотку входного трансформатора Tpl, согласующего входное сопротивление приставки с выходом УНЧ приемника. Со вторичной обмотки II трансформатора низкочастотный сигнал подается на разделительные фильтры. Число витков вторичной обмотки выбирают таким, чтобы возможно меньше нагружать радиоприемное устройство и обеспечить одновременно необходимое переменное напряжение на входах фильтров.

Рис. 62. Схема цветомузыкальной приставки на трех транзисторах

 

В результате действия фильтров на вход усилителя, собранного на транзисторе 77, поступает спектр верхних частот звуковых колебаний. Нижние же и средние частоты через фильтр не проходят, так как сопротивление конденсатора С1 для колебаний этих частот велико. Второй усилитель на транзисторе Т2 усиливает колебания только средних частот, поскольку сопротивление последов отельного контура L1C2 минимально в области средних частот, когда имеет место резонанс напряжении Для низших и высших частот сопротивление этого контура велико, поэтому колебания этих частот ко входу усилителя на транзисторе Т2 практически не поступают. Усилитель на транзисторе ТЗ усиливает колебания низших частот, поскольку для колебаний средних и верхних частот сопротивление катушки индуктивности L2 велико.

Транзисторные каскады в каждом из каналов приставки собраны по схеме с общим эмиттером и работают в режиме класса АВ. Этот режим характерен тем, что при отсутствии переменного сигнала на базе транзистора ток в цепи коллектора мал и определяется в каждом каскаде начальным напряжением базового смещения с делителя напряжения на резисторах R4, R7; R5; R8 или R6; R9.

Коллекторной нагрузкой транзисторов T1, Т2 и ТЗ являются автомобильные лампы накаливания Л1, Л2 и ЛЗ соответственно типа А12-1,5 (3,6 Вт). В случае необходимости можно использовать и любые другие типы ламп, соединяя их в гирлянды последовательно либо параллельно с тем, чтобы общее напряжение, требуемое для их работы, не превышало 12 — 14 В.

Питание приставки осуществляется от сети переменного тока с помощью выпрямителя, собранного по мостовой схеме с выходным емкостным фильтром (СЗ).

Как уже указывалось, при отсутствии сигналов звуковой частоты ток через транзисторы мал, поэтому ни одна из ламп Л1 — ЛЗ не включена. Когда же на выходе какого-либо входного фильтра появляется напряжение звуковой частоты, то соответствующий транзистор приоткрывается отрицательными импульсами этого напряжения. Тогда увеличение коллекторного тока этого транзистора вызывает свечение лампы. Чем больше амплитуда переменного напряжения на выходе фильтра, тем ярче светится соответствующая лампа.

Лампы Л1, Л2 и ЛЗ окрашивают соответственно в синий, зеленый и красный цвет. За лампами устанавливают рефлектор, отражающий свет на полупрозрачный экран — матовое стекло. Таким образом, в зависимости от характера музыкальной программы (ее частотного спектра, ритма, уровня) обеспечивается свечение ламп разного цвета, и в результате смещения цветов на матовом экране воспроизводятся различные световые гаммы.

С помощью переменных резисторов Rl, R2 и R3 можно регулировать яркость свечения ламп в отдельных каналах и тем самым «сдвигать» по желанию окраску световой гаммы в фиолетовую или красную области.

Трансформатор Tp1 для этого устройства выполняют на сердечнике из пластин Ш12 с набором 12 мм. Первичная обмотка I содержит 100 витков провода ПЭВ-2 0,2, а обмотка II образована 500 (200+200+100) витками того же провода. Необходимый коэффициент трансформаций подбирают опытным путем. Трансформатор Тр2 выполнен на сердечнике Ш16, набор 30 мм. Обмотка I содержит 1980 витков провода ПЭВ-2 0,18, а обмотка II — 125 витков ПЭВ-2 0,8. Катушку индуктивности 11 наматывают на двух сложенных вместе кольцах из феррита марки 1000 НН типоразмера К7Х4Х2 мм. Катушка содержит 200 витков провода ПЭВ-2 0,1. Катуш_% ку L2 выполняют тем же количеством витков того же провода, но на трех ферритовых кольцах, сложенных вместе.

В приставке используются резисторы типов МЛ1, СП-1; конденсаторы типов МБМ, ЭМ, К£0-6. Здесь можно использовать практически любые низкочастотные транзисторы средней и большой мощности, имеющие ЛаГэ более 30 (например, ГТ403А, П213Б, П214В, П214Г и др.).

Все устройство размещают в корпусе, передней панелью которого является экран. Конструктивно лампы размещают за экраном с ориентировочными размерами 270X230 мм. Экран изготавливают из матового или ребристого оргстекла или же из обычного матового стекла. Размещение ламп за экраном лучше всего подобрать экспериментально, стремясь обеспечить равномерное освещение экрана. Ручки управления яркостью (R1 — HJ) располагают на боковой стенке, а трансформаторы —  на дне корпуса.

Налаживание приставки сводится к подбору сопротивления резисторов R4, R5 и R6. Сопротивления подбирают таким образом, чтобы при отсутствии напряжения с выхода приемника нити накала ламп Л1 — ЛЗ едва светились. В процессе эксплуатации приставки соотношение цветов на экране и яркость его свечения можно оперативно изменять с помощью регуляторов громкости и тембра приемника.

И.И.Андрианов

Сайт создан в системе uCoz
Сайт создан в системе uCoz

Простейшие усилители низкой частоты на транзисторах. Простой однотактный усилитель на прямонакальных триодах

ОБЗОР УСИЛИТЕЛЕЙ МОЩНОСТИ

УСИЛИТЕЛЬ МОЩНОСТИ PAM8403. 2 КАНАЛА ПО 3 Вт.

Данный усилитель мощности отличается своей миниатюрностью и сравнительно высокой выходной мощностью, поскольку это усилитель класса D. Микросхема PAM8403 имеет два мостовых канала обеспечивающих выходную мощность 3 Вт на нагрузку 4 Ома при напряжении питания свего 5 вольт. Частота осциляции составляет 260 кГц, что позволяет перекрывать звуковой диапазон с завалом на краях всего 3 дБ.
Принципиальная схема миниатюрного усилителя мощности приведена ниже:

Собранная плата усилителя выглядит очень компактно и не требует каких либо пояснений о подключении:

Судя по количеству заказов эти усилители продают уже не на штуки, а на киллограммы…

Ну и конечно же несколько отзывов по данному усилителю:
Доставка по времени норм, сам усилитель произвел фурор на моё сознание, как такая бздюлька может так хорошо работать!? Планировал подключать к маленьким динамикам, а как выяснилось он отлично тянет и динамики помощнее, реально вещь!
не знаю как там 15 ватт, но работает чисто и громко
Получил 2 экземпляра. Проверил пока только один. Нагружал на колонки S-30. Источник питание 12 вольт 4 ампера. Источник сигнала линейный выход компьютера. На слух звучание очень даже приличное. Снятие характеристик не проводил, да оно и не нужно. В качестве усилителя компьютера, телевизора или другой небольшой переносной аккустической системы лучше не придумать. При подключении входа экранированным проводом никаких шумов нет.
ожидаемый результат совпал со многими отзывами, усилитель работает от блока 9 и 12 вольт, при подключении к аппаратуре фон пропадает, помогут качественные шнуры и кабели… нагрузить на полную можно, но радиатор очень нужен, при загрузке на 50% всё ок. вставил во внешнюю автоколонку, для моментов на отдыхе при подключении к ноутбуку, работает. При прослушивании музыки со смартфона более чем на 80 % начал «глотать» пики нагрузки и уменьшил звук сам собой,
Удивительный усилитель! я использовал его в моей DIY мобильных динамиков и она работает очень хорошо! Качество звука отличное. есть некоторый шум, но это тихо и не слышал его, когда вы, например, играть музыку. я запустить его на 2 s 7,4 Lipo. он играет громко, но это зависит главным образом от того, что акустические системы вы используете. рекомендуем так много!
Доставка заняла меньше месяца(дополнительно платил за доставку). усилок рабочий (не цепляйте к нему трёх ватники а то спалит нах*й, ну а если подцепите то слушайте на втором уровне громкости(если с телефона)).Усилок рабочий и за такую цену тащит не плохо(с охлаждением может вытянуть вегавскую колонку на середине громкости(с телефона). Связыватся с продавцом нужды небыло. От меня 5 звездочек продавцу. P.s. Врубал музыку с телефона на котором ИМЕТСЯ EQUALIZER FX!!!
Дополненные отзывы
и да припаивал на вход aux, и когда штекер выдергиваеш сильно шумит(ну на весьдом примерно), спросил у друга и он сказал что так и должно быть ну я смирился, и перед тем как выдергивать штекер буду выключать питание.
При качественном питании звук очень даже качественный. При замыкании перемычки SW, происходит плавное угасание громкости до нуля, типа функция mute. При размыкании громкость плавно возвращается обратно.
качество звука хуже чем я ожидал
На плате не задействован вывод регулятора громкости микросхемы. Это не усилитель, а приемник помех!
Товар плохо упакован из-за чего несколько деталей было отломлено при перевозке. Итог неработоспособность усилителя.

УСИЛИТЕЛЬ МОЩНОСТИ НА TDA2030. 15 Вт.

Поклоникам традиционного класса AB можно порекомендоват усилители мощности на микросхеме TDA2030. Данный усилитель заслуженно обрел популярность, поскольку данная микросхема требует минимум внешних компонентов и обеспечивает вполне качественное звучание.
Следует обратить внимание на то, что большинство плат усилителей расчитаны на подключение однополярного питания. Одинарные платы с мелким радиатором не расчитаны на получения максимальной мощности:

Лично мне больше импонируют платы для самостоятельной сборки усилителя. Они несколько дороже и паять придется самому, но данный вариант имеет гораздо большую универсальность. Выглядит плата такого усилителя мощности так:

Вариантов исполнения усилителей на TDA2030 довольно много, начиная от приведенныйх выше одноканальных вариантов до систем 2.1, где для сабвуфера две микросхемы включены мостом.
Для тех, у кого имеются проблемы с покупкой радиодеталей наиболее оптимальным будет вариант с уже установленным темброблоком и регулятором громкости, для этого варианта необходим двуполярный блок питания:

Усилитель на микросхеме TDA2030 имеет следующие характеристики:
Максимальная выходная мощность 18Вт
Напряжение питания 9…24 В (микросхема может работать до 36В питания, но следует проверить напряжение электролитических конденсаторов — Китайцы могут положить кондесаторы на напряжение 16В, а этого маловато).
Сопротивление нагрузки 4…8 Ом
При выходной мощности до 10 Вт уровень THD не более 0,1%.
Так же есть усилители мощности на TDA2050, но они почему то уж слишком дорогие.

Из личного опыта несколько советов, которые Вы можете проигнорировать:
Не нужно с одной микросхемы получать больше 60 Вт — ей тяжело отдавать тепло в радиатор.
Не нужно городить мостовое и параллельное включение — это довольно сильно снижает надежность усилителя.
Тем, кто собрал пару экземпляров и готов с пеной у рта доказывать, что все работает я сообщу — различных вариантов усилителей на TDA7293 я собрал больше сотни и могу сообщить: действительно все работает, но для того, чтобы оно работало НАДЕЖНО требуются дополнительные меры, поэтому для радиолюбителей с ограниченным бюджетом лучше не рисковать.

Ну и несколько отзывов:
проверил усилитель качественый товар советую звук хороший
Прекрасный усилок! Транс подключил и все дела. Шел долго
поставил в у 101 вместо старых транзисторных. для s 90 очень даже хватает.
Все отлично.Доставка в последний день первой защиты. Продавец продлевал на 40 дней. Но не понадобилась. Качество хорошее. Все проверил. Качество супер звучание на высоте. 5+
Все проверил, все работает, качество пайки норм., только пришлось флюс смывать
Продавец прислал НЕ то что я заказал.300р где то проеба…сь.Обидно.На смс не отвечает
Дополненные отзывы
Сначало продавец прислал не тот товар. После закрытия спора,моментально выслал мой заказ 1 классом до М.О. 6 дней. Продавцу огромное спасибо за понимание. 5☆☆☆☆☆
Пришли быстро, уже работают, соответствуют описанию полностью. Хорошая печатка, разводка дорожек, не фонит, не шумит.
Один усилитель из двух пришел в нормальном состоянии второй заискрил и задымился и резкий гул в динамике. Не советую, качество говно…
заказал два усилка один рабочий второй сгорел ярким пламенем
товар пришел быть неисправным, замечен быть вздутый конденсатор, таким образом подгоревшая ножка чипа, продавец сделать вернуть мой деньги, после спор

УСИЛИТЕЛЬ МОЩНОСТИ MX50. 2 КАНАЛА ПО 100 Вт.

Два усилителя мощности по 100 Вт полностью на транзисторах без использования SMD компонентов. Поставляется пакетом для самостоятельной сборки. В комплект входят печатная плата и набор деталей. Принципиальной схемой на бумажном носителе комплектуется крайне редко — продавцы ссылаются на то, что на плате все написано. На всякий случай ниже приведена принципиальная схема данного усилителя, которую удалось найти:

Усилитель мощности имеет две основные подгруппы, зависящие от комплектуемых транзисторов оконечного каскада. В одном варианте, более дешевом используется пара 2SD1047 — 2SB817 или 2SA1941 — 2SC5198. При питании ±42 В на нагрузку 8 Ом способен развить 100 Вт. Второй вариант компллектуется 2SA1295 — 2SC3264. Этот вариант так же обещают 100 Вт на 8 Ом, но если оони обещают укомплектовать ОРИГИНАЛЬНЫМИ SANKEN, то мощность коллектора у этих транзисторов составляет 200 Вт, следовательно при питании ±40 В на нагрузку 4 Ома этот усилитель может безболезненно отдавать 150 Вт. Разумеется, что это вариант усилителя несколько дороже. Остальные характеристики данного УМЗЧ приведены ниже:
Напряжение питания: ±15 В до ±45 В
Выходная Мощность: 100W8R (±42 В)
Коэффициент усиления по напряжению: 34 раз
Входная Чувствительность: 1,2 В 100 Вт RMS 8 Европа
SNR: более 98дБ
Искажение: Ток покоя 30 мА
Размер платы одного канала: 76 мм * 73 мм

Откровенно говоря столько мощности для бытового использования вряд ли понадобится, однако усилители мощности класса D вполне заслуженно занимают свое место в бытовой технике, а простота и компактность позволяют собирать легкие и мощные услители звуковой частоты. Использование специализированной микросхемы IRS2092 позволяет довольно исльно пуростить сборку и настройку усилителя. Для тех, кому не нужно 2 кВт у себя дома есть варианты значительно проще и дешевле:

Как определить какая мощность трансформатора нужна для усилителя показано в видео:

– Сосед запарил по батарее стучать. Сделал музыку громче, чтобы его не слышать.
(Из фольклора аудиофилов).

Эпиграф иронический, но аудиофил совсем не обязательно «больной на всю голову» с физиономией Джоша Эрнеста на брифинге по вопросам отношений с РФ, которого «прёт» оттого, что соседи «счастливы». Кто-то хочет слушать серьезную музыку дома как в зале. Качество аппаратуры для этого нужно такое, какое у любителей децибел громкости как таковых просто не помещается там, где у здравомыслящих людей ум, но у последних оный за разум заходит от цен на подходящие усилители (УМЗЧ, усилитель мощности звуковой частоты). А у кого-то попутно возникает желание приобщиться к полезным и увлекательным сферам деятельности – технике воспроизведения звука и вообще электронике. Которые в век цифровых технологий неразрывно связаны и могут стать высокодоходной и престижной профессией. Оптимальный во всех отношениях первый шаг в этом деле – сделать усилитель своими руками: именно УМЗЧ позволяет с начальной подготовкой на базе школьной физики на одном и том же столе пройти путь от простейших конструкций на полвечера (которые, тем не менее, неплохо «поют») до сложнейших агрегатов, через которые с удовольствием сыграет и хорошая рок-группа. Цель данной публикации – осветить первые этапы этого пути для начинающих и, возможно, сообщить кое-что новое опытным.

Простейшие

Итак, для начала попробуем сделать усилитель звука, который просто работает. Чтобы основательно вникнуть в звукотехнику, придется постепенно освоить довольно много теоретического материала и не забывать по мере продвижения обогащать багаж знаний. Но любая «умность» усваивается легче, когда видишь и щупаешь, как она работает «в железе». В этой статье далее тоже без теории не обойдется – в том, что нужно знать поначалу и что возможно пояснить без формул и графиков. А пока достаточно будет умения и пользоваться мультитестером.

Примечание: если вы до сих пор не паяли электронику, учтите – ее компоненты нельзя перегревать! Паяльник – до 40 Вт (лучше 25 Вт), максимально допустимое время пайки без перерыва – 10 с. Паяемый вывод для теплоотвода удерживается в 0,5-3 см от места пайки со стороны корпуса прибора медицинским пинцетом. Кислотные и др. активные флюсы применять нельзя! Припой – ПОС-61.

Слева на рис. – простейший УМЗЧ, «который просто работает». Его можно собрать как на германиевых, так и на кремниевых транзисторах.

На этой крошке удобно осваивать азы наладки УМЗЧ с непосредственными связями между каскадами, дающими наиболее чистый звук:

• Перед первым включением питания нагрузку (динамик) отключаем;
• Вместо R1 впаиваем цепочку из постоянного резистора на 33 кОм и переменного (потенциометра) на 270 кОм, т.е. первый прим. вчетверо меньшего, а второй прим. вдвое большего номинала против исходного по схеме;
• Подаем питание и, вращая движок потенциометра, в точке, обозначенной крестиком, выставляем указанный ток коллектора VT1;
• Снимаем питание, выпаиваем временные резисторы и замеряем их общее сопротивление;
• В качестве R1 ставим резистор номинала из стандартного ряда, ближайшего к измеренному;
• Заменяем R3 на цепочку постоянный 470 Ом + потенциометр 3,3 кОм;
• Так же, как по пп. 3-5, в т. а выставляем напряжение, равное половине напряжения питания.

Точка а, откуда снимается сигнал в нагрузку это т. наз. средняя точка усилителя. В УМЗЧ с однополярным питанием в ней выставляют половину его значения, а в УМЗЧ в двухполярным питанием – ноль относительно общего провода. Это называется регулировкой баланса усилителя. В однополярных УМЗЧ с емкостной развязкой нагрузки отключать ее на время наладки не обязательно, но лучше привыкать делать это рефлекторно: разбалансированный 2-полярный усилитель с подключенной нагрузкой способен сжечь свои же мощные и дорогие выходные транзисторы, а то и «новый, хороший» и очень дорогой мощный динамик.

Примечание: компоненты, требующие подбора при наладке устройства в макете, на схемах обозначаются или звездочкой (*), или штрихом-апострофом (‘).

В центре на том же рис. – простой УМЗЧ на транзисторах, развивающий уже мощность до 4-6 Вт на нагрузке 4 Ом. Хотя и работает он, как и предыдущий, в т. наз. классе AB1, не предназначенном для Hi-Fi озвучивания, но, если заменить парой таких усилитель класса D (см. далее) в дешевых китайских компьютерных колонках, их звучание заметно улучшается. Здесь узнаем еще одну хитрость: мощные выходные транзисторы нужно ставить на радиаторы. Компоненты, требующие дополнительного охлаждения, на схемах обводятся пунктиром; правда, далеко не всегда; иногда – с указанием необходимой рассеивающей площади теплоотвода. Наладка этого УМЗЧ – балансировка с помощью R2.

Справа на рис. – еще не монстр на 350 Вт (как был показан в начале статьи), но уже вполне солидный зверюга: простой усилитель на транзисторах мощностью 100 Вт. Музыку через него слушать можно, но не Hi-Fi, класс работы – AB2. Однако для озвучивания площадки для пикника или собрания на открытом воздухе, школьного актового или небольшого торгового зала он вполне пригоден. Любительская рок-группа, имея по такому УМЗЧ на инструмент, может успешно выступать.

В этом УМЗЧ проявляются еще 2 хитрости: во-первых, в очень мощных усилителях каскад раскачки мощного выхода тоже нужно охлаждать, поэтому VT3 ставят на радиатор от 100 кв. см. Для выходных VT4 и VT5 нужны радиаторы от 400 кв. см. Во-вторых, УМЗЧ с двухполярным питанием совсем без нагрузки не балансируются. То один, то другой выходной транзистор уходит в отсечку, а сопряженный в насыщение. Затем, на полном напряжении питания скачки тока при балансировке способны вывести из строя выходные транзисторы. Поэтому для балансировки (R6, догадались?) усилитель запитывают от +/–24 В, а вместо нагрузки включают проволочный резистор 100…200 Ом. Кстати, закорючки в некоторых резисторах на схеме – римские цифры, обозначающие их необходимую мощность рассеяния тепла.

Примечание: источник питания для этого УМЗЧ нужен мощностью от 600 Вт. Конденсаторы сглаживающего фильтра – от 6800 мкФ на 160 В. Параллельно электролитическим конденсаторам ИП включаются керамические по 0,01 мкФ для предотвращения самовозбуждения на ультразвуковых частотах, способного мгновенно сжечь выходные транзисторы.

На полевиках

На след. рис. – еще один вариант достаточно мощного УМЗЧ (30 Вт, а при напряжении питания 35 В – 60 Вт) на мощных полевых транзисторах:

Звук от него уже тянет на требования к Hi-Fi начального уровня (если, разумеется, УМЗЧ работает на соотв. акустические системы, АС). Мощные полевики не требуют большой мощности для раскачки, поэтому и предмощного каскада нет. Еще мощные полевые транзисторы ни при каких неисправностях не сжигают динамики – сами быстрее сгорают. Тоже неприятно, но все-таки дешевле, чем менять дорогую басовую головку громкоговорителя (ГГ). Балансировка и вообще наладка данному УМЗЧ не требуются. Недостаток у него, как у конструкции для начинающих, всего один: мощные полевые транзисторы много дороже биполярных для усилителя с такими же параметрами. Требования к ИП – аналогичные пред. случаю, но мощность его нужна от 450 Вт. Радиаторы – от 200 кв. см.

Примечание: не надо строить мощные УМЗЧ на полевых транзисторах для импульсных источников питания, напр. компьютерных. При попытках «загнать» их в активный режим, необходимый для УМЗЧ, они или просто сгорают, или звук дают слабый, а по качеству «никакой». То же касается мощных высоковольтных биполярных транзисторов, напр. из строчной развертки старых телевизоров.

Сразу вверх

Если вы уже сделали первые шаги, то вполне естественным будет желание построить УМЗЧ класса Hi-Fi, не вдаваясь слишком глубоко в теоретические дебри. Для этого придется расширить приборный парк – нужен осциллограф, генератор звуковых частот (ГЗЧ) и милливольтметр переменного тока с возможностью измерения постоянной составляющей. Прототипом для повторения лучше взять УМЗЧ Е. Гумели, подробно описанный в «Радио» №1 за 1989 г. Для его постройки понадобится немного недорогих доступных компонент, но качество удовлетворяет весьма высоким требованиям: мощность до 60 Вт, полоса 20-20 000 Гц, неравномерность АЧХ 2 дБ, коэффициент нелинейных искажений (КНИ) 0,01%, уровень собственных шумов –86 дБ. Однако наладить усилитель Гумели достаточно сложно; если вы с ним справитесь, можете браться за любой другой. Впрочем, кое-какие из известных ныне обстоятельств намного упрощают налаживание данного УМЗЧ, см. ниже. Имея в виду это и то, что в архивы «Радио» пробраться не всем удается, уместно будет повторить основные моменты.

Схемы простого высококачественного УМЗЧ

Схемы УМЗЧ Гумели и спецификация к ним даны на иллюстрации. Радиаторы выходных транзисторов – от 250 кв. см. для УМЗЧ по рис. 1 и от 150 кв. см. для варианта по рис. 3 (нумерация оригинальная). Транзисторы предвыходного каскада (КТ814/КТ815) устанавливаются на радиаторы, согнутые из алюминиевых пластин 75х35 мм толщиной 3 мм. Заменять КТ814/КТ815 на КТ626/КТ961 не стоит, звук заметно не улучшается, но налаживание серьезно затрудняется.

Этот УМЗЧ очень критичен к электропитанию, топологии монтажа и общей, поэтому налаживать его нужно в конструктивно законченном виде и только со штатным источником питания. При попытке запитать от стабилизированного ИП выходные транзисторы сгорают сразу. Поэтому на рис. даны чертежи оригинальных печатных плат и указания по наладке. К ним можно добавить что, во-первых, если при первом включении заметен «возбуд», с ним борются, меняя индуктивность L1. Во-вторых, выводы устанавливаемых на платы деталей должны быть не длиннее 10 мм. В-третьих, менять топологию монтажа крайне нежелательно, но, если очень надо, на стороне проводников обязательно должен быть рамочный экран (земляная петля, выделена цветом на рис.), а дорожки электропитания должны проходить вне ее.

Примечание: разрывы в дорожках, к которым подключаются базы мощных транзисторов – технологические, для налаживания, после чего запаиваются каплями припоя.

Налаживание данного УМЗЧ много упрощается, а риск столкнуться с «возбудом» в процессе пользования сводится к нулю, если:

• Минимизировать межблочный монтаж, поместив платы на радиаторах мощных транзисторов.
• Полностью отказаться от разъемов внутри, выполнив весь монтаж только пайкой. Тогда не нужны будут R12, R13 в мощном варианте или R10 R11 в менее мощном (на схемах они пунктирные).
• Использовать для внутреннего монтажа аудиопровода из бескислородной меди минимальной длины.

При выполнении этих условий с возбуждением проблем не бывает, а налаживание УМЗЧ сводится к рутинной процедуре, описанной на рис.

Провода для звука

Аудиопровода не досужая выдумка. Необходимость их применения в настоящее время несомненна. В меди с примесью кислорода на гранях кристаллитов металла образуется тончайшая пленочка окисла. Оксиды металлов полупроводники и, если ток в проводе слабый без постоянной составляющей, его форма искажается. По идее, искажения на мириадах кристаллитов должны компенсировать друг друга, но самая малость (похоже, обусловленная квантовыми неопределенностями) остается. Достаточная, чтобы быть замеченной взыскательными слушателями на фоне чистейшего звука современных УМЗЧ.

Производители и торговцы без зазрения совести подсовывают вместо бескислородной обычную электротехническую медь – отличить одну от другой на глаз невозможно. Однако есть сфера применения, где подделка не проходит однозначно: кабель витая пара для компьютерных сетей. Положить сетку с длинными сегментами «леварем», она или вовсе не запустится, или будет постоянно глючить. Дисперсия импульсов, понимаешь ли.

Автор, когда только еще пошли разговоры об аудиопроводах, понял, что, в принципе, это не пустая болтовня, тем более, что бескислородные провода к тому времени уже давно использовались в технике спецназначения, с которой он по роду деятельности был хорошо знаком. Взял тогда и заменил штатный шнур своих наушников ТДС-7 самодельным из «витухи» с гибкими многожильными проводами. Звук, на слух, стабильно улучшился для сквозных аналоговых треков, т.е. на пути от студийного микрофона до диска нигде не подвергавшихся оцифровке. Особенно ярко зазвучали записи на виниле, сделанные по технологии DMM (Direct Meta lMastering, непосредственное нанесение металла). После этого межблочный монтаж всего домашнего аудио был переделан на «витушный». Тогда улучшение звучания стали отмечать и совершенно случайные люди, к музыке равнодушные и заранее не предуведомленные.

Как сделать межблочные провода из витой пары, см. след. видео.

Видео: межблочные провода из витой пары своими руками

К сожалению, гибкая «витуха» скоро исчезла из продажи – плохо держалась в обжимаемых разъемах. Однако, к сведению читателей, только из бескислородной меди делается гибкий «военный» провод МГТФ и МГТФЭ (экранированный). Подделка невозможна, т.к. на обычной меди ленточная фторопластовая изоляция довольно быстро расползается. МГТФ сейчас есть в широкой продаже и стоит много дешевле фирменных, с гарантией, аудиопроводов. Недостаток у него один: его невозможно выполнить расцвеченным, но это можно исправить бирками. Есть также и бескислородные обмоточные провода, см. далее.

Теоретическая интермедия

Как видим, уже на первых порах освоения звукотехники нам пришлось столкнуться с понятием Hi-Fi (High Fidelity), высокая верность воспроизведения звука. Hi-Fi бывают разных уровней, которые ранжируются по след. основным параметрам:

1. Полосе воспроизводимых частот.
2. Динамическому диапазону – отношению в децибелах (дБ) максимальной (пиковой) выходной мощности к уровню собственных шумов.
3. Уровню собственных шумов в дБ.
4. Коэффициенту нелинейных искажений (КНИ) на номинальной (долговременной) выходной мощности. КНИ на пиковой мощности принимается 1% или 2% в зависимости от методики измерений.
5. Неравномерности амплитудно-частотной характеристики (АЧХ) в полосе воспроизводимых частот. Для АС – отдельно на низких (НЧ, 20-300 Гц), средних (СЧ, 300-5000 Гц) и высоких (ВЧ, 5000-20 000 Гц) звуковых частотах.

Примечание: отношение абсолютных уровней каких-либо величин I в (дБ) определяется как P(дБ) = 20lg(I1/I2). Если I1

Все тонкости и нюансы Hi-Fi нужно знать, занимаясь проектированием и постройкой АС, а что касается самодельного Hi-Fi УМЗЧ для дома, то, прежде чем переходить к таким, нужно четко уяснить себе требования к их мощности, необходимой для озвучивания данного помещения, динамическому диапазону (динамике), уровню собственных шумов и КНИ. Добиться от УМЗЧ полосы частот 20-20 000 Гц с завалом на краях по 3 дБ и неравномерностью АЧХ на СЧ в 2 дБ на современной элементной базе не составляет больших сложностей.

Громкость

Мощность УМЗЧ не самоцель, она должна обеспечивать оптимальную громкость воспроизведения звука в данном помещении. Определить ее можно по кривым равной громкости, см. рис. Естественных шумов в жилых помещениях тише 20 дБ не бывает; 20 дБ это лесная глушь в полный штиль. Уровень громкости в 20 дБ относительно порога слышимости это порог внятности – шепот разобрать еще можно, но музыка воспринимается только как факт ее наличия. Опытный музыкант может определить, какой инструмент играет, но что именно – нет.

40 дБ – нормальный шум хорошо изолированной городской квартиры в тихом районе или загородного дома – представляет порог разборчивости. Музыку от порога внятности до порога разборчивости можно слушать при наличии глубокой коррекции АЧХ, прежде всего по басам. Для этого в современные УМЗЧ вводят функцию MUTE (приглушка, мутирование, не мутация!), включающую соотв. корректирующие цепи в УМЗЧ.

90 дБ – уровень громкости симфонического оркестра в очень хорошем концертном зале. 110 дБ может выдать оркестр расширенного состава в зале с уникальной акустикой, каких в мире не более 10, это порог восприятия: звуки громче воспринимаются еще как различимый по смыслу с усилием воли, но уже раздражающий шум. Зона громкости в жилых помещениях 20-110 дБ составляет зону полной слышимости, а 40-90 дБ – зону наилучшей слышимости, в которой неподготовленные и неискушенные слушатели вполне воспринимают смысл звука. Если, конечно, он в нем есть.

Мощность

Расчет мощности аппаратуры по заданной громкости в зоне прослушивания едва ли не основная и самая трудная задача электроакустики. Для себя в условиях лучше идти от акустических систем (АС): рассчитать их мощность по упрощенной методике, и принять номинальную (долговременную) мощность УМЗЧ равной пиковой (музыкальной) АС. В таком случае УМЗЧ не добавит заметно своих искажений к таковым АС, они и так основной источник нелинейности в звуковом тракте. Но и делать УМЗЧ слишком мощным не следует: в таком случае уровень его собственных шумов может оказаться выше порога слышимости, т.к. считается он от уровня напряжения выходного сигнала на максимальной мощности. Если считать совсем уж просто, то для комнаты обычной квартиры или дома и АС с нормальной характеристической чувствительностью (звуковой отдачей) можно принять след. значения оптимальной мощности УМЗЧ:

• До 8 кв. м – 15-20 Вт.
• 8-12 кв. м – 20-30 Вт.
• 12-26 кв. м – 30-50 Вт.
• 26-50 кв. м – 50-60 Вт.
• 50-70 кв. м – 60-100 Вт.
• 70-100 кв. м – 100-150 Вт.
• 100-120 кв. м – 150-200 Вт.
• Более 120 кв. м – определяется расчетом по данным акустических измерений на месте.

Динамика

Динамический диапазон УМЗЧ определяется по кривым равной громкости и пороговым значениям для разных степеней восприятия:

1. Симфоническая музыка и джаз с симфоническим сопровождением – 90 дБ (110 дБ – 20 дБ) идеал, 70 дБ (90 дБ – 20 дБ) приемлемо. Звук с динамикой 80-85 дБ в городской квартире не отличит от идеального никакой эксперт.
2. Прочие серьезные музыкальные жанры – 75 дБ отлично, 80 дБ «выше крыши».
3. Попса любого рода и саундтреки к фильмам – 66 дБ за глаза хватит, т.к. данные опусы уже при записи сжимаются по уровням до 66 дБ и даже до 40 дБ, чтобы можно было слушать на чем угодно.

Динамический диапазон УМЗЧ, правильно выбранного для данного помещения, считают равным его уровню собственных шумов, взятому со знаком +, это т. наз. отношение сигнал/шум.

КНИ

Нелинейные искажения (НИ) УМЗЧ это составляющие спектра выходного сигнала, которых не было во входном. Теоретически НИ лучше всего «затолкать» под уровень собственных шумов, но технически это очень трудно реализуемо. На практике берут в расчет т. наз. эффект маскировки: на уровнях громкости ниже прим. 30 дБ диапазон воспринимаемых человеческим ухом частот сужается, как и способность различать звуки по частоте. Музыканты слышат ноты, но оценить тембр звука затрудняются. У людей без музыкального слуха эффект маскировки наблюдается уже на 45-40 дБ громкости. Поэтому УМЗЧ с КНИ 0,1% (–60 дБ от уровня громкости в 110 дБ) оценит как Hi-Fi рядовой слушатель, а с КНИ 0,01% (–80 дБ) можно считать не искажающим звук.

Лампы

Последнее утверждение, возможно, вызовет неприятие, вплоть до яростного, у адептов ламповой схемотехники: мол, настоящий звук дают только лампы, причем не просто какие-то, а отдельные типы октальных. Успокойтесь, господа – особенный ламповый звук не фикция. Причина – принципиально различные спектры искажений у электронных ламп и транзисторов. Которые, в свою очередь, обусловлены тем, что в лампе поток электронов движется в вакууме и квантовые эффекты в ней не проявляются. Транзистор же прибор квантовый, там неосновные носители заряда (электроны и дырки) движутся в кристалле, что без квантовых эффектов вообще невозможно. Поэтому спектр ламповых искажений короткий и чистый: в нем четко прослеживаются только гармоники до 3-й – 4-й, а комбинационных составляющих (сумм и разностей частот входного сигнала и их гармоник) очень мало. Поэтому во времена вакуумной схемотехники КНИ называли коэффициентом гармоник (КГ). У транзисторов же спектр искажений (если они измеримы, оговорка случайная, см. ниже) прослеживается вплоть до 15-й и более высоких компонент, и комбинационных частот в нем хоть отбавляй.

На первых порах твердотельной электроники конструкторы транзисторных УМЗЧ брали для них привычный «ламповый» КНИ в 1-2%; звук с ламповым спектром искажений такой величины рядовыми слушателями воспринимается как чистый. Между прочим, и самого понятия Hi-Fiтогда еще не было. Оказалось – звучат тускло и глухо. В процессе развития транзисторной техники и выработалось понимание, что такое Hi-Fi и что для него нужно.

В настоящее время болезни роста транзисторной техники успешно преодолены и побочные частоты на выходе хорошего УМЗЧ с трудом улавливаются специальными методами измерений. А ламповую схемотехнику можно считать перешедшей в разряд искусства. Его основа может быть любой, почему же электронике туда нельзя? Тут уместна будет аналогия с фотографией. Никто не сможет отрицать, что современная цифрозеркалка дает картинку неизмеримо более четкую, подробную, глубокую по диапазону яркостей и цвета, чем фанерный ящичек с гармошкой. Но кто-то крутейшим Никоном «клацает фотки» типа «это мой жирный кошак нажрался как гад и дрыхнет раскинув лапы», а кто-то Сменой-8М на свемовскую ч/б пленку делает снимок, перед которым на престижной выставке толпится народ.

Примечание: и еще раз успокойтесь – не все так плохо. На сегодня у ламповых УМЗЧ малой мощности осталось по крайней мере одно применение, и не последней важности, для которого они технически необходимы.

Опытный стенд

Многие любители аудио, едва научившись паять, тут же «уходят в лампы». Это ни в коем случае не заслуживает порицания, наоборот. Интерес к истокам всегда оправдан и полезен, а электроника стала таковой на лампах. Первые ЭВМ были ламповыми, и бортовая электронная аппаратура первых космических аппаратов была тоже ламповой: транзисторы тогда уже были, но не выдерживали внеземной радиации. Между прочим, тогда под строжайшим секретом создавались и ламповые… микросхемы! На микролампах с холодным катодом. Единственное известное упоминание о них в открытых источниках есть в редкой книге Митрофанова и Пикерсгиля «Современные приемно-усилительные лампы».

Но хватит лирики, к делу. Для любителей повозиться с лампами на рис. – схема стендового лампового УМЗЧ, предназначенного именно для экспериментов: SA1 переключается режим работы выходной лампы, а SA2 – напряжение питания. Схема хорошо известна в РФ, небольшая доработка коснулась только выходного трансформатора: теперь можно не только «гонять» в разных режимах родную 6П7С, но и подбирать для других ламп коэффициент включения экранной сетки в ульралинейном режиме; для подавляющего большинства выходных пентодов и лучевых тетродов он или 0,22-0,25, или 0,42-0,45. Об изготовлении выходного трансформатора см. ниже.

Гитаристам и рокерам

Это тот самый случай, когда без ламп не обойтись. Как известно, электрогитара стала полноценным солирующим инструментом после того, как предварительно усиленный сигнал со звукоснимателя стали пропускать через специальную приставку – фьюзер – преднамеренно искажающую его спектр. Без этого звук струны был слишком резким и коротким, т.к. электромагнитный звукосниматель реагирует только на моды ее механических колебаний в плоскости деки инструмента.

Вскоре выявилось неприятное обстоятельство: звучание электрогитары с фьюзером обретает полную силу и яркость только на больших громкостях. Особенно это проявляется для гитар со звукоснимателем типа хамбакер, дающим самый «злой» звук. А как быть начинающему, вынужденному репетировать дома? Не идти же в зал выступать, не зная точно, как там зазвучит инструмент. И просто любителям рока хочется слушать любимые вещи в полном соку, а рокеры народ в общем-то приличный и неконфликтный. По крайней мере те, кого интересует именно рок-музыка, а не антураж с эпатажем.

Так вот, оказалось, что роковый звук появляется на уровнях громкости, приемлемых для жилых помещений, если УМЗЧ ламповый. Причина – специфическое взаимодействие спектра сигнала с фьюзера с чистым и коротким спектром ламповых гармоник. Тут снова уместна аналогия: ч/б фото может быть намного выразительнее цветного, т.к. оставляет для просмотра только контур и свет.

Тем, кому ламповый усилитель нужен не для экспериментов, а в силу технической необходимости, долго осваивать тонкости ламповой электроники недосуг, они другим увлечены. УМЗЧ в таком случае лучше делать бестрансформаторный. Точнее – с однотактным согласующим выходным трансформатором, работающим без постоянного подмагничивания. Такой подход намного упрощает и ускоряет изготовление самого сложного и ответственного узла лампового УМЗЧ.

“Бестрансформаторный” ламповый выходной каскад УМЗЧ и предварительные усилители к нему

Справа на рис. дана схема бестрансформаторного выходного каскада лампового УМЗЧ, а слева – варианты предварительного усилителя для него. Вверху – с регулятором тембра по классической схеме Баксандала, обеспечивающей достаточно глубокую регулировку, но вносящей небольшие фазовые искажения в сигнал, что может быть существенно при работе УМЗЧ на 2-полосную АС. Внизу – предусилитель с регулировкой тембра попроще, не искажающей сигнал.

Но вернемся к «оконечнику». В ряде зарубежных источников данная схема считается откровением, однако идентичная ей, за исключением емкости электролитических конденсаторов, обнаруживается в советском «Справочнике радиолюбителя» 1966 г. Толстенная книжища на 1060 страниц. Не было тогда интернета и баз данных на дисках.

Там же, справа на рис., коротко, но ясно описаны недостатки этой схемы. Усовершенствованная, из того же источника, дана на след. рис. справа. В ней экранная сетка Л2 запитана от средней точки анодного выпрямителя (анодная обмотка силового трансформатора симметричная), а экранная сетка Л1 через нагрузку. Если вместо высокоомных динамиков включить согласующий трансформатор с обычным динамиков, как в пред. схеме, выходная мощность составить ок. 12 Вт, т.к. активное сопротивление первичной обмотки трансформатора много меньше 800 Ом. КНИ этого оконечного каскада с трансформаторным выходом – прим. 0,5%

Как сделать трансформатор?

Главные враги качества мощного сигнального НЧ (звукового) трансформатора – магнитное поле рассеяния, силовые линии которого замыкаются, обходя магнитопровод (сердечник), вихревые токи в магнитопроводе (токи Фуко) и, в меньшей степени – магнитострикция в сердечнике. Из-за этого явления небрежно собранный трансформатор «поет», гудит или пищит. С токами Фуко борются, уменьшая толщину пластин магнитопровода и дополнительно изолируя их лаком при сборке. Для выходных трансформаторов оптимальная толщина пластин – 0,15 мм, максимально допустимая – 0,25 мм. Брать для выходного трансформатора пластины тоньше не следует: коэффициент заполнения керна (центрального стержня магнитопровода) сталью упадет, сечение магнитопровода для получения заданной мощности придется увеличить, отчего искажения и потери в нем только возрастут.

В сердечнике звукового трансформатора, работающего с постоянным подмагничиванием (напр., анодным током однотактного выходного каскада) должен быть небольшой (определяется расчетом) немагнитный зазор. Наличие немагнитного зазора, с одной стороны, уменьшает искажения сигнала от постоянного подмагничивания; с другой – в магнитопроводе обычного типа увеличивает поле рассеяния и требует сердечника большего сечения. Поэтому немагнитный зазор нужно рассчитывать на оптимум и выполнять как можно точнее.

Для трансформаторов, работающих с подмагничиванием, оптимальный тип сердечника – из пластин Шп (просеченных), поз. 1 на рис. В них немагнитный зазор образуется при просечке керна и потому стабилен; его величина указывается в паспорте на пластины или замеряется набором щупов. Поле рассеяния минимально, т.к. боковые ветви, через которые замыкается магнитный поток, цельные. Из пластин Шп часто собирают и сердечники трансформаторов без подмагничивания, т.к. пластины Шп делают из высококачественной трансформаторной стали. В таком случае сердечник собирают вперекрышку (пластины кладут просечкой то в одну, то в другую сторону), а его сечение увеличивают на 10% против расчетного.

Трансформаторы без подмагничивания лучше мотать на сердечниках УШ (уменьшенной высоты с уширенными окнами), поз. 2. В них уменьшение поля рассеяния достигается за счет уменьшения длины магнитного пути. Поскольку пластины УШ доступнее Шп, из них часто набирают и сердечники трансформаторов с подмагничиванием. Тогда сборку сердечника ведут внакрой: собирают пакет из Ш-пластин, кладут полоску непроводящего немагнитного материала толщиной в величину немагнитного зазора, накрывают ярмом из пакета перемычек и стягивают все вместе обоймой.

Примечание: «звуковые» сигнальные магнитопроводы типа ШЛМ для выходных трансформаторов высококачественных ламповых усилителей мало пригодны, у них большое поле рассеяния.

На поз. 3 дана схема размеров сердечника для расчета трансформатора, на поз. 4 конструкция каркаса обмоток, а на поз. 5 – выкройки его деталей. Что до трансформатора для «бестрансформаторного» выходного каскада, то его лучше делать на ШЛМме вперекрышку, т.к. подмагничивание ничтожно мало (ток подмагничивания равен току экранной сетки). Главная задача тут – сделать обмотки как можно компактнее с целью уменьшения поля рассеяния; их активное сопротивление все равно получится много меньше 800 Ом. Чем больше свободного места останется в окнах, тем лучше получился трансформатор. Поэтому обмотки мотают виток к витку (если нет намоточного станка, это маета ужасная) из как можно более тонкого провода, коэффициент укладки анодной обмотки для механического расчета трансформатора берут 0,6. Обмоточный провод – марок ПЭТВ или ПЭММ, у них жила бескислородная. ПЭТВ-2 или ПЭММ-2 брать не надо, у них от двойной лакировки увеличенный наружный диаметр и поле рассеяния будет больше. Первичную обмотку мотают первой, т.к. именно ее поле рассеяния больше всего влияет на звук.

Железо для этого трансформатора нужно искать с отверстиями в углах пластин и стяжными скобами (см. рис. справа), т.к. «для полного счастья» сборка магнитопровода производится в след. порядке (разумеется, обмотки с выводами и наружной изоляцией должны быть уже на каркасе):

1. Готовят разбавленный вдвое акриловый лак или, по старинке, шеллак;
2. Пластины с перемычками быстро покрывают лаком с одной стороны и как можно быстрее, не придавливая сильно, вкладывают в каркас. Первую пластину кладут лакированной стороной внутрь, следующую – нелакированной стороной к лакированной первой и т.д;
3. Когда окно каркаса заполнится, накладывают скобы и туго стягивают болтами;
4. Через 1-3 мин, когда выдавливание лака из зазоров видимо прекратится, добавляют пластин снова до заполнения окна;
5. Повторяют пп. 2-4, пока окно не будет туго набито сталью;
6. Снова туго стягивают сердечник и сушат на батарее и т.п. 3-5 суток.

Собранный по такой технологии сердечник имеет очень хорошие изоляцию пластин и заполнение сталью. Потерь на магнитострикцию вообще не обнаруживается. Но учтите – для сердечников их пермаллоя данная методика неприменима, т.к. от сильных механических воздействий магнитные свойства пермаллоя необратимо ухудшаются!

На микросхемах

УМЗЧ на интегральных микросхемах (ИМС) делают чаще всего те, кого устраивает качество звука до среднего Hi-Fi, но более привлекает дешевизна, быстрота, простота сборки и полное отсутствие каких-либо наладочных процедур, требующих специальных знаний. Попросту, усилитель на микросхемах – оптимальный вариант для «чайников». Классика жанра здесь – УМЗЧ на ИМС TDA2004, стоящей на серии, дай бог памяти, уже лет 20, слева на рис. Мощность – до 12 Вт на канал, напряжение питания – 3-18 В однополярное. Площадь радиатора – от 200 кв. см. для максимальной мощности. Достоинство – способность работать на очень низкоомную, до 1,6 Ом, нагрузку, что позволяет снимать полную мощность при питании от бортовой сети 12 В, а 7-8 Вт – при 6-вольтовом питании, напр., на мотоцикле. Однако выход TDA2004 в классе В некомплементарный (на транзисторах одинаковой проводимости), поэтому звучок точно не Hi-Fi: КНИ 1%, динамика 45 дБ.

Более современная TDA7261 звук дает не лучше, но мощнее, до 25 Вт, т.к. верхний предел напряжения питания увеличен до 25 В. Нижний, 4,5 В, все еще позволяет запитываться от 6 В бортсети, т.е. TDA7261 можно запускать практически от всех бортсетей, кроме самолетной 27 В. С помощью навесных компонент (обвязки, справа на рис.) TDA7261 может работать в режиме мутирования и с функцией St-By (Stand By, ждать), переводящей УМЗЧ в режим минимального энергопотребления при отсутствии входного сигнала в течение определенного времени. Удобства стоят денег, поэтому для стерео нужна будет пара TDA7261 с радиаторами от 250 кв. см. для каждой.

Примечание: если вас чем-то привлекают усилители с функцией St-By, учтите – ждать от них динамики шире 66 дБ не стоит.

«Сверхэкономична» по питанию TDA7482, слева на рис., работающая в т. наз. классе D. Такие УМЗЧ иногда называют цифровыми усилителями, что неверно. Для настоящей оцифровки с аналогового сигнала снимают отсчеты уровня с частотой квантования, не мене чем вдвое большей наивысшей из воспроизводимых частот, величина каждого отсчета записывается помехоустойчивым кодом и сохраняется для дальнейшего использования. УМЗЧ класса D – импульсные. В них аналог непосредственно преобразуется в последовательность широтно-модулированных импульсов (ШИМ) высокой частоты, которая и подается на динамик через фильтр низких частот (ФНЧ).

Звук класса D с Hi-Fi не имеет ничего общего: КНИ в 2% и динамика в 55 дБ для УМЗЧ класса D считаются очень хорошими показателями. И TDA7482 здесь, надо сказать, выбор не оптимальный: другие фирмы, специализирующиеся на классе D, выпускают ИМС УМЗЧ дешевле и требующие меньшей обвязки, напр., D-УМЗЧ серии Paxx, справа на рис.

Из TDAшек следует отметить 4-канальную TDA7385, см. рис., на которой можно собрать хороший усилитель для колонок до среднего Hi-Fi включительно, с разделением частот на 2 полосы или для системы с сабвуфером. Расфильтровка НЧ и СЧ-ВЧ в том и другом случае делается по входу на слабом сигнале, что упрощает конструкцию фильтров и позволяет глубже разделить полосы. А если акустика сабвуферная, то 2 канала TDA7385 можно выделить под суб-УНЧ мостовой схемы (см. ниже), а остальные 2 задействовать для СЧ-ВЧ.

УМЗЧ для сабвуфера

Сабвуфер, что можно перевести как «подбасовик» или, дословно, «подгавкиватель» воспроизводит частоты до 150-200 Гц, в этом диапазоне человеческие уши практически не способны определить направление на источник звука. В АС с сабвуфером «подбасовый» динамик ставят в отельное акустическое оформление, это и есть сабвуфер как таковой. Сабвуфер размещают, в принципе, как удобнее, а стереоэффект обеспечивается отдельными СЧ-ВЧ каналами со своими малогабаритными АС, к акустическому оформлению которых особо серьезных требований не предъявляется. Знатоки сходятся на том, что стерео лучше все же слушать с полным разделением каналов, но сабвуферные системы существенно экономят средства или труд на басовый тракт и облегчают размещение акустики в малогабаритных помещениях, почему и пользуются популярностью у потребителей с обычным слухом и не особо взыскательных.

«Просачивание» СЧ-ВЧ в сабвуфер, а из него в воздух, сильно портит стерео, но, если резко «обрубить» подбасы, что, кстати, очень сложно и дорого, то возникнет очень неприятный на слух эффект перескока звука. Поэтому расфильтровка каналов в сабвуферных системах производится дважды. На входе электрическими фильтрами выделяются СЧ-ВЧ с басовыми «хвостиками», не перегружающими СЧ-ВЧ тракт, но обеспечивающими плавный переход на подбас. Басы с СЧ «хвостиками» объединяются и подаются на отдельный УМЗЧ для сабвуфера. Дофильтровываются СЧ, чтобы не портилось стерео, в сабвуфере уже акустически: подбасовый динамик, ставят, напр., в перегородку между резонаторными камерами сабвуфера, не выпускающими СЧ наружу, см. справа на рис.

К УМЗЧ для сабвуфера предъявляется ряд специфических требований, из которых «чайники» главным считают возможно большую мощность. Это совершенно неправильно, если, скажем, расчет акустики под комнату дал для одной колонки пиковую мощность W, то мощность сабвуфера нужна 0,8(2W) или 1,6W. Напр., если для комнаты подходят АС S-30, то сабвуфер нужен 1,6х30=48 Вт.

Гораздо важнее обеспечить отсутствие фазовых и переходных искажений: пойдут они – перескок звука обязательно будет. Что касается КНИ, то он допустим до 1% Собственные искажения басов такого уровня не слышны (см. кривые равной громкости), а «хвосты» их спектра в лучше всего слышимой СЧ области не выберутся из сабвуфера наружу.

Во избежание фазовых и переходных искажений усилитель для сабвуфера строят по т. наз. мостовой схеме: выходы 2-х идентичных УМЗЧ включают встречно через динамик; сигналы на входы подаются в противофазе. Отсутствие фазовых и переходных искажений в мостовой схеме обусловлено полной электрической симметрией путей выходного сигнала. Идентичность усилителей, образующих плечи моста, обеспечивается применением спаренных УМЗЧ на ИМС, выполненных на одном кристалле; это, пожалуй, единственный случай, когда усилитель на микросхемах лучше дискретного.

Примечание: мощность мостового УМЗЧ не удваивается, как думают некоторые, она определяется напряжением питания.

Пример схемы мостового УМЗЧ для сабвуфера в комнату до 20 кв. м (без входных фильтров) на ИМС TDA2030 дан на рис. слева. Дополнительная отфильтровка СЧ осуществляется цепями R5C3 и R’5C’3. Площадь радиатора TDA2030 – от 400 кв. см. У мостовых УМЗЧ с открытым выходом есть неприятная особенность: при разбалансе моста в токе нагрузки появляется постоянная составляющая, способная вывести из строя динамик, а схемы защиты на подбасах часто глючат, отключая динамик, когда не надо. Поэтому лучше защитить дорогую НЧ головку «дубово», неполярными батареями электролитических конденсаторов (выделено цветом, а схема одной батареи дана на врезке.

Немного об акустике

Акустическое оформление сабвуфера – особая тема, но раз уж здесь дан чертеж, то нужны и пояснения. Материал корпуса – МДФ 24 мм. Трубы резонаторов – из достаточно прочного не звенящего пластика, напр., полиэтилена. Внутренний диаметр труб – 60 мм, выступы внутрь 113 мм в большой камере и 61 в малой. Под конкретную головку громкоговорителя сабвуфер придется перенастроить по наилучшему басу и, одновременно, по наименьшему влиянию на стереоэффект. Для настройки трубы берут заведомо большей длины и, задвигая-выдвигая, добиваются требуемого звучания. Выступы труб наружу на звук не влияют, их потом отрезают. Настройка труб взаимозависима, так что повозиться придется.

Усилитель для наушников

Усилитель для наушников делают своими руками чаще всего по 2-м причинам. Первая – для слушания «на ходу», т.е. вне дома, когда мощности аудиовыхода плеера или смартфона не хватает для раскачки «пуговок» или «лопухов». Вторая – для высококлассных домашних наушников. Hi-Fi УМЗЧ для обычной жилой комнаты нужен с динамикой до 70-75 дБ, но динамический диапазон лучших современных стереонаушников превышает 100 дБ. Усилитель с такой динамикой стоит дороже некоторых автомобилей, а его мощность будет от 200 Вт в канале, что для обычной квартиры слишком много: прослушивание на сильно заниженной против номинальной мощности портит звук, см. выше. Поэтому имеет смысл сделать маломощный, но с хорошей динамикой отдельный усилитель именно для наушников: цены на бытовые УМЗЧ с таким довеском завышены явно несуразно.

Схема простейшего усилителя для наушников на транзисторах дана на поз. 1 рис. Звук – разве что для китайских «пуговок», работает в классе B. Экономичностью тоже не отличается – 13-мм литиевых батареек хватает на 3-4 часа при полной громкости. На поз. 2 – TDAшная классика для наушников «на ход». Звук, впрочем, дает вполне приличный, до среднего Hi-Fi смотря по параметрам оцифровки трека. Любительским усовершенствованиям обвязки TDA7050 несть числа, но перехода звука на следующий уровень классности пока не добился никто: сама «микруха» не позволяет. TDA7057 (поз. 3) просто функциональнее, можно подключать регулятор громкости на обычном, не сдвоенном, потенциометре.

УМЗЧ для наушников на TDA7350 (поз. 4) рассчитан уже на раскачку хорошей индивидуальной акустики. Именно на этой ИМС собраны усилители для наушников в большинстве бытовых УМЗЧ среднего и высокого класса. УМЗЧ для наушников на KA2206B (поз. 5) считается уже профессиональным: его максимальной мощности в 2,3 Вт хватает и для раскачки таких серьезных изодинамических «лопухов», как ТДС-7 и ТДС-15.

В обзоре изучаем радиоконструктор УНЧ класса АВ (2+1) на микросхемах TDA2030.
Схема, описание конструктора, замена микросхем на TDA2050/LM1875, измерения, возможный апгрейт.

Характеристики УНЧ
1. Класс АВ
2. Напряжение питания двойное 12V АС 30W. Лучше использовать трансформатор мощностью 40W и больше.
3. Максимальная выходная мощность 15 Ватт на канал
4. Сопротивление нагрузки 4 to 8 Ω
5. Микросхемы защищены от перегрева, короткого замыкания.2
Трансформатор для питания (мой) 40 Ватт, две обмотки по 12 В переменки:

Схема УНЧ

Схему по печатке восстанавливал. Возможно где-то ошибся. Если кто-то ошибку заметит — пишите, исправлю.

По даташиту TDA2030 соетуют ставить два конденсатора (электролит в 100 мкФ и шунтирующий пленку-керамику 0.1 мкФ) и два диода на питание каждой микросхемы:

Тут нету их.
Две TDA2030 стоят на правый-левый каналы, две включены в мост и используются для сабвуфера. Один предуслитель на NE5532 на общий вход работает, второй на сабвуфер.
На входе усилителя два электролита 4.7 мкФ, то же не очень хорошо. На входе каналов стоит керамика 0.1 мкФ. Тоже не хорошо.
Регулятор громкости после преда стоит. Можно сильным сигналом пожечь операционники.

Сразу напишу, что заменил все электролитические конденсаторы Chang на Jamicon 50 V. На фильтр питания поставил два кондера на 4700 мкФ*50 В (максимальные по емкости, которые залезли на плату). Планировал потестить усилок на питании 22-25 В, но из-за маленьких радиаторов от этой идеи отказался. В другом радиаторе 4 отверстия лень было сверлить и конденсаторы перепаивать тоже.

Прежде чем полностью распаивать усилитель, решил собрать только диодные мост на питание, фильтры питания и два канала — правый и левый. Предусилки и усилитель для сабвуфера решил не распаивать. Провел несколько экспериментов.

Результаты опытов с разными конденсаторами и микросхемами TDA2030/TDA2050/LM1875

Подключалось через плату защиты АС на всякий случай, АС Mission M51 8 Ом, источник ЦАП DAC Constantine + (Philips TDA 1545A + Analog Devices 826 opamp) по USB.

Первый тест. Керамика VS пленка
Сначала установил две микросхемы TDA2030 из набора. На одном канале установил керамические конденсаторы в 0.1 мкФ, на втором Wima MKP-4 0.1 мкФ 250 В. Конденсаторы Wima без проблем разместились на печатке:

Включил питание, послушал — результат очевиден. С Wima MKP-4 0.1 мкФ играет заметно лучше. Звук детальней. С керамикой «песочит» немного. Если на входе УНЧ вместо 0.1 мкФ установить пленку на 2 мкФ, то звук улучшается — басы лучше играет.
Звук микросхем TDA2030 достаточно жесткий. ВЧ (тарелочки, например) играет. с НЧ тоже ок на слух (особенно если на вход поставить пленку 2 мкФ).
Для дальнейших опытов убрал керамику, поставил везде Wima MKP-4 0.1 мкФ.

Дальше будем тестировать УНЧ с разными микросхемами. Напряжение питания оставил то же — 12 В двойной переменки.
Пациенты:

Справа налево: TDA2030 из набора, TDA2030 оффлайн куплена (левак видимо), TDA2050 оффлайн куплена, LM1875 оффлайн куплена. Все микросхемы взаимозаменяем. Отличаются друг от друга макс. напряжением питания, мощностью и уровнем искажений.
Крупным планом:
TDA2030 из набора:

TDA2030 оффлайн:

TDA2050 оффлайн:

LM1875 оффлайн:

Все тесты с трансформатором 12 В.

Второй тест. TDA2030 из набора VS TDA2030 оффлайн
Звук китайских микросхем из набора оказался лучше купленных оффлайн. На оффлайновых звук смазан. Китайские TDA2030 из набора больше понравились.

Третий тест. TDA2030 из набора VS TDA2050 оффлайн
Микросхема TDA2050 — более мощная микросхема. Если поднять напряжение питания до 22 В может выдать до 20 Вт на нагрузку в 8 Ом при THD 0.03% на 1кГц.
Установил. Послушал. С этим TDA2050 играет хуже. Звук как-то «размазан», вялый и немного приглушен. Странно, народу на форумах и обзорах TDA2050 больше нравится почему-то.

Четвертый тест. TDA2030 из набора VS LM1875 оффлайн
LM1875 — более мощная микросхема. Если поднять напряжение питания до 25 В может выдать до 20 Вт на нагрузку в 8 Ом при THD 0.015% на 1кГц.
Установил. Послушал. У LM1875 звук более детальный, чуть-чуть мягче TDA2030, но тоже достаточно жесткий, не вялый.

Итог — в моих тестах победила LM1875.
Есть в инете известный обзор на ютубе по тестам микросхем TDA2030, TDA2050,LM1875:
Там победила TDA2050. Выбор за вами.

Собрал конструктор. Все микросхемы, керамические конденсаторы из набора. Электролиты, как писал выше заменил. Операционники установил на панельки (их в наборе не было, свои поставил). Помыл плату. Вот что вышло:

Регуляторы справа налево: регулятор громкости, регулятор тональности, уровень сабвуфера. Два резистора — нормальные (нет треска, звука на мин положении, дисбаланса каналов и т.д.). Один (регулятор тональности) — немного трещит при вращении. Обычная лотерея на подобные дешевые детали.
Регулятор тональности работает на АЧХ так:

Проведем стандартные измерения напряжения в УНЧ.

Измерения напряжений

Переменное напряжение на трансформаторе питания
Одна обмотка:

Другая:

После диодного моста без нагрузки
Одна полярность:

Другая полярность:

Под нагрузкой (усилитель в клиппинге)

После стабилизаторов на ОУ

Подключим нагрузку (2 резистора 8 Ом на 100 Вт на каждый канал и 6 Ом 100 Вт на сабвуфер) и померим постоянку на выходе УНЧ при минимальном положении регулятора громкости:
Правый канал:

Левый канал:

Сабвуфер:

Померим работает ли УНЧ (подадим на вход сигнал 1 кГц и посмотрим осциллографом сигнал на выходе) и посчитаем мощность основных каналов (нагрузка 8 Ом). Два термометра — один на каналы, второй на усилитель для сабвуфера:

На входе:

На выходе:

Чуть больше и получаем клиппинг:

Pmax=(23,6/2)*(23,6/2)/8=17,4 Ватт
Prms=8.7 Ватт
Прямоугольник (крутим регулятор тональности до крайнего положения в право — иначе он кривой получается)

Все ок и тут.
Усилок для сабвуфера работает так:
На входе так:

На выходе так:

Если увеличить амплитуду сигнала на сабвуфере крайним левым резистором, получаем так:

Если еще больше — тогда так получается:

При увеличении частоты (например, до 400 Гц) получаем так:

Сдулось сабвуфер…

При температуре в примерно в 110 градусов на моих датчиках, срабатывает термозащита и микросхемы отключаются. Маленькие радиаторы и обдува нету.

Еще заметил, что встроенный преамп на ОУ усиливает звук всего процентов на 20%.

Тесты правого и левого канала с помощью программы RMAA

Тестировалось на нагрузке в 8 Ом, мощность выходная максимальная около 10 Ватт, при большей мощности появляются искажения.
Регулятор тональности на максимум:

Подключил усилитель к колонкам АС Mission M51 8 Ом, источник ЦАП DAC Constantine + (Philips TDA 1545A + Analog Devices 826 opamp) по USB. В качестве сабвуфера подключил старую колонку.
Послушал на разных треках. Усилитель в почти стоковом варианте работает неплохо. Так сказать, «весьма сбалансированно». Звезд не хватает, но свою цену отлично отыгрывает. Немного правда «песочит» и дает жесткий звук. Видимо из-за керамических конденсаторов. Лучше недорогих D-класса (например, микросхем PAM)

Тут на сайте есть обзор на подобный (идентичный видимо по схеме, но с другими деталями и цветом платы) усилок — . Автор его в корпус оформил.

Что имеем в итоге.
За свои деньги играет даже при в базовом наборе деталей достаточно неплохо. Конструктор можно использовать, если у вас завались пара колонок и сабвуфер (например от домашнего кинотеатра, автомобильная акустика, комповой акустики и проч). Там ему и место. Если только стерео, то продают кучу наборов в разных вариантах на этих микросхемах УНЧ только для стерео. Если акустика дешевая, то
смысла апгрейта по деталям нету. Если по-дороже — тогда меняем все конденсаторы 0.1 мкФ на приличную пленку, усиливаем батарею в блоке питания, меняем все проходные кондеры на пленку 2 мкФ, меняем микросхемы (УНЧ и ОУ) и регуляторы, для увеличения мощности поднимаем напряжение питания и ставим новый радиатор и т.д. правда после апгрейта стоить УНЧ будет дороже 10$.

Спасибо за внимание.

Товар предоставлен для написания обзора магазином. Обзор опубликован в соответствии с п.18 Правил сайта.

Планирую купить +42 Добавить в избранное Обзор понравился +40 +74

Усилители низкой частоты (УНЧ) используют для преобразования слабых сигналов преимущественно звукового диапазона в более мощные сигналы, приемлемые для непосредственного восприятия через электродинамические или иные излучатели звука.

Заметим, что высокочастотные усилители до частот 10… 100 МГц строят по аналогичным схемам, все отличие чаще всего сводится к тому, что значения емкостей конденсаторов таких усилителей уменьшаются во столько раз, во сколько частота высокочастотного сигнала превосходит частоту низкочастотного.

Простой усилитель на одном транзисторе

Простейший УНЧ, выполненный по схеме с общим эмиттером, показан на рис. 1. В качестве нагрузки использован телефонный капсюль. Допустимое напряжение питания для этого усилителя 3…12 В.

Величину резистора смещения R1 (десятки кОм) желательно определить экспериментально, поскольку его оптимальная величина зависит от напряжения питания усилителя, сопротивления телефонного капсюля, коэффициента передачи конкретного экземпляра транзистора.

Рис. 1. Схема простого УНЧ на одном транзисторе + конденсатор и резистор.

Для выбора начального значения резистора R1 следует учесть, что его величина примерно в сто и более раз должна превышать сопротивление, включенное в цепь нагрузки. Для подбора резистора смещения рекомендуется последовательно включить постоянный резистор сопротивлением 20…30 кОм и переменный сопротивлением 100… 1000 кОм, после чего, подав на вход усилителя звуковой сигнал небольшой амплитуды, например, от магнитофона или плеера, вращением ручки переменного резистора добиться наилучшего качества сигнала при наибольшей его громкости.

Величина емкости переходного конденсатора С1 (рис. 1) может находиться в пределах от 1 до 100 мкФ: чем больше величина этой емкости, тем более низкие частоты может усиливать УНЧ. Для освоения техники усиления низких частот рекомендуется поэкспериментировать с подбором номиналов элементов и режимов работы усилителей (рис. 1 — 4).

Улучшениые варианты однотранзисторного усилителя

Усложненные и улучшенные по сравнению со схемой на рис. 1 схемы усилителей приведены на рис. 2 и 3. В схеме на рис. 2 каскад усиления дополнительно содержит цепочку частотнозависимой отрицательной обратной связи (резистор R2 и конденсатор С2), улучшающей качество сигнала.

Рис. 2. Схема однотранзисторного УНЧ с цепочкой частотнозависимой отрицательной обратной связи.

Рис. 3. Однотранзисторный усилитель с делителем для подачи напряжения смещения на базу транзистора.

Рис. 4. Однотранзисторный усилитель с автоматической установкой смещения для базы транзистора.

В схеме на рис. 3 смещение на базу транзистора задано более «жестко» с помощью делителя, что улучшает качество работы усилителя при изменении условий его эксплуатации. «Автоматическая» установка смещения на базе усилительного транзистора применена в схеме на рис. 4.

Двухкаскадный усилитель на транзисторах

Соединив последовательно два простейших каскада усиления (рис. 1), можно получить двухкаскадный УНЧ (рис. 5). Усиление такого усилителя равно произведению коэффициентов усиления отдельно взятых каскадов. Однако получить большое устойчивое усиление при последующем наращивании числа каскадов нелегко: усилитель скорее всего самовозбудится.

Рис. 5. Схема простого двухкаскадного усилителя НЧ.

Новые разработки усилителей НЧ, схемы которых часто приводят на страницах журналов последних лет, преследуют цель достижения минимального коэффициента нелинейных искажений, повышения выходной мощности, расширения полосы усиливаемых частот и т.д.

В то же время, при наладке различных устройств и проведении экспериментов зачастую необходим несложный УНЧ, собрать который можно за несколько минут. Такой усилитель должен содержать минимальное число дефицитных элементов и работать в широком интервале изменения напряжения питания и сопротивления нагрузки.

Схема УНЧ на полевом и кремниевом транзисторах

Схема простого усилителя мощности НЧ с непосредственной связью между каскадами приведена на рис. 6 [Рл 3/00-14]. Входное сопротивление усилителя определяется номиналом потенциометра R1 и может изменяться от сотен Ом до десятков МОм. На выход усилителя можно подключать нагрузку сопротивлением от 2…4 до 64 Ом и выше.

При высокоомной нагрузке в качестве VT2 можно использовать транзистор КТ315. Усилитель работоспособен в диапазоне питающих напряжений от 3 до 15 В, хотя приемлемая работоспособность его сохраняется и при снижении напряжения питания вплоть до 0,6 В.

Емкость конденсатора С1 может быть выбрана в пределах от 1 до 100 мкФ. В последнем случае (С1 =100 мкФ) УНЧ может работать в полосе частот от 50 Гц до 200 кГц и выше.

Рис. 6. Схема простого усилителя низкой частоты на двух транзисторах.

Амплитуда входного сигнала УНЧ не должна превышать 0,5…0,7 В. Выходная мощность усилителя может изменяться от десятков мВт до единиц Вт в зависимости от сопротивления нагрузки и величины питающего напряжения.

Настройка усилителя заключается в подборе резисторов R2 и R3. С их помощью устанавливают напряжение на стоке транзистора VT1, равное 50…60% от напряжения источника питания. Транзистор VT2 должен быть установлен на теплоотводя-щей пластине (радиаторе).

Трекаскадный УНЧ с непосредственной связью

На рис. 7 показана схема другого внешне простого УНЧ с непосредственными связями между каскадами. Такого рода связь улучшает частотные характеристики усилителя в области нижних частот, схема в целом упрощается.

Рис. 7. Принципиальная схема трехкаскадного УНЧ с непосредственной связью между каскадами.

В то же время настройка усилителя осложняется тем, что каждое сопротивление усилителя приходится подбирать в индивидуальном порядке. Ориентировочно соотношение резисторов R2 и R3, R3 и R4, R4 и R BF должно быть в пределах (30…50) к 1. Резистор R1 должен быть 0,1…2 кОм. Расчет усилителя, приведенного на рис. 7, можно найти в литературе, например, [Р 9/70-60].

Схемы каскадных УНЧ на биполярных транзисторах

На рис. 8 и 9 показаны схемы каскодных УНЧ на биполярных транзисторах. Такие усилители имеют довольно высокий коэффициент усиления Ку. Усилитель на рис. 8 имеет Ку=5 в полосе частот от 30 Гц до 120 кГц [МК 2/86-15]. УНЧ по схеме на рис. 9 при коэффициенте гармоник менее 1% имеет коэффициент усиления 100 [РЛ 3/99-10].

Рис. 8. Каскадный УНЧ на двух транзисторах с коэффициентом усиления = 5.

Рис. 9. Каскадный УНЧ на двух транзисторах с коэффициентом усиления = 100.

Экономичный УНЧ на трех транзисторах

Для портативной радиоэлектронной аппаратуры важным параметром является экономичность УНЧ. Схема такого УНЧ представлена на рис. 10 [РЛ 3/00-14]. Здесь использовано каскадное включение полевого транзистора VT1 и биполярного транзистора VT3, причем транзистор VT2 включен таким образом, что стабилизирует рабочую точку VT1 и VT3.

При увеличении входного напряжения этот транзистор шунтирует переход эмиттер — база VT3 и уменьшает значение тока, протекающего через транзисторы VT1 и VT3.

Рис. 10. Схема простого экономичного усилителя НЧ на трех транзисторах.

Как и в приведенной выше схеме (см. рис. 6), входное сопротивление этого УНЧ можно задавать в пределах от десятков Ом до десятков МОм. В качестве нагрузки использован телефонный капсюль, например, ТК-67 или ТМ-2В. Телефонный капсюль, подключаемый при помощи штекера, может одновременно служить выключателем питания схемы.

Напряжение питания УНЧ составляет от 1,5 до 15 В, хотя работоспособность устройства сохраняется и при снижении питающего напряжения до 0,6 В. В диапазоне напряжения питания 2… 15 В потребляемый усилителем ток описывается выражением:

1(мкА) = 52 + 13*(Uпит)*(Uпит),

где Uпит — напряжение питания в Вольтах (В).

Если отключить транзистор VT2, потребляемый устройством ток увеличивается на порядок.

Двухкаскадные УНЧ с непосредственной связью между каскадами

Примерами УНЧ с непосредственными связями и минимальным подбором режима работы являются схемы, приведенные на рис. 11 — 14. Они имеют высокий коэффициент усиления и хорошую стабильность.

Рис. 11. Простой двухкаскадный УНЧ для микрофона (низкий уровень шумов, высокий КУ).

Рис. 12. Двухкаскадный усилитель низкой частоты на транзисторах КТ315.

Рис. 13. Двухкаскадный усилитель низкой частоты на транзисторах КТ315 — вариант 2.

Микрофонный усилитель (рис. 11) характеризуется низким уровнем собственных шумов и высоким коэффициентом усиления [МК 5/83-XIV]. В качестве микрофона ВМ1 использован микрофон электродинамического типа.

В роли микрофона может выступать и телефонный капсюль. Стабилизация рабочей точки (начального смещения на базе входного транзистора) усилителей на рис. 11 — 13 осуществляется за счет падения напряжения на эмиттерном сопротивлении второго каскада усиления.

Рис. 14. Двухкаскадный УНЧ с полевым транзистором.

Усилитель (рис. 14), имеющий высокое входное сопротивление (порядка 1 МОм), выполнен на полевом транзисторе VT1 (истоковый повторитель) и биполярном — VT2 (с общим).

Каскадный усилитель низкой частоты на полевых транзисторах, также имеющий высокое входное сопротивление, показан на рис. 15.

Рис. 15. схема простого двухкаскадного УНЧ на двух полевых транзисторах.

Схемы УНЧ для работы с низкоОмной нагрузкой

Типовые УНЧ, предназначенные для работы на низкоомную нагрузку и имеющие выходную мощность десятки мВт и выше, изображены на рис. 16, 17.

Рис. 16. Простой УНЧ для работы с включением нагрузки с низким сопротивлением.

Электродинамическая головка ВА1 может быть подключена к выходу усилителя, как показано на рис. 16, либо в диагональ моста (рис. 17). Если источник питания выполнен из двух последовательно соединенных батарей (аккумуляторов), правый по схеме вывод головки ВА1 может быть подключен к их средней точки напрямую, без конденсаторов СЗ, С4.

Рис. 17. Схема усилителя низкой частоты с включением низкоомной нагрузки в диагональ моста.

Если вам нужна схема простого лампового УНЧ то такой усилитель можно собрать даже на одной лампе, смотрите у нас на сайте по электронике в соответствующем разделе.

Литература: Шустов М.А. Практическая схемотехника (Книга 1), 2003 год.

Исправления в публикации:

на рис. 16 и 17 вместо диода Д9 установлена цепочка из диодов.

Усилитель на TDA7377.
Стерео 2х12 Ватт + сабвуфер 37 Ватт.

Как вы уже поняли из названия статьи, данный усилитель имеет два канала мощностью по 12 Ватт каждый, и один канал сабвуфера мощностью 37 Ватт. Схема включает в себя блок питания (понижающий трансформатор на схеме не указан), предварительный усилитель на микросхеме IC1 (LM4558N) , НЧ-фильтр для канала сабвуфера (IC3 — LM4558N), усилитель мощности IC2 (TDA7377).

Рассмотрим принципиальную схему усилителя 2.1 на TDA7377:

На рисунке выше так же представлена схема блока питания усилителя. Напряжением V+ запитана только микросхема оконечного усилителя мощности, микросхемы предварительного усилителя и НЧ-фильтра для канала сабвуфера питаются от +12 Вольт интегрального стабилизатора 7812.

Резистором Р1 регулируется громкость.

Резистором Р2 осуществляется регулировка баланса между каналами. Если регулировка баланса не нужна, просто не впаивайте данный потенциометр.

Резистор Р3 — тон корректор.

Резистор Р4 — громкость канала сабвуфера.

Полоса пропускания НЧ-фильтра канала сабвуфера — 20…150 Гц.

Все элементы усилителя, включая элементы блока питания (кроме понижающего трансформатора), смонтированы на одной печатной плате. Печатная плата изображена на рисунке ниже:

Ниже на рисунке показаны точки сверления отверстий для элементов:

Плата усилителя в сборе выглядит так:

Перечень элементов схемы усилителя на TDA7377 стерео + сабвуфер:

Для увеличения картинки — кликните на изображении.

Трансформатор для блока питания должен иметь напряжение вторичной обмотки 12 Вольт, и способный отдать в нагрузку ток порядка 3 Ампер.

Так же вы можете скачать даташит на микросхему TDA7377 по прямой ссылке с нашего сайта.

Facebook

Twitter

Вконтакте

Одноклассники

Google+

виды, схемы, простые и сложные. Усилитель с трансформаторным выходом

Время чтения ≈ 6 минут

Усилители – наверное, одни из первых устройств, которые начинают конструировать радиолюбители-новички. Собирая УНЧ на транзисторах своими руками при помощи готовой схемы, многие используют микросхемы.

Транзисторные усилители хоть и отличаются огромным числом , но каждый радиоэлектронщик постоянно стремится сделать что-то новое, более мощное, более сложное, интересное.

Более того, если вам нужен качественный, надежный усилитель, то стоит смотреть в сторону именно транзисторных моделей. Ведь, именно они наиболее дешевые, способны выдавать чистый звук, и их легко сконструирует любой новичок.

Поэтому, давайте разберемся, как сделать самодельный усилитель НЧ класса B.

Примечание! Да-да, усилители класса B тоже могут быть хорошими. Многие говорят, что качественный звук могут выдавать лишь ламповые устройства. Отчасти это правда. Но, взгляните на их стоимость.

Более того, собрать такое устройство дома – задача далеко не из легких. Ведь вам придется долго искать нужные радиолампы, после чего покупать их по довольно высокой цене. Да и сам процесс сборки и пайки требует какого-то опыта.

Поэтому, рассмотрим схему простого, и в то же время качественного усилителя низкой частоты, способного выдавать звук мощность 50 Вт.

Старая, но проверенная годами схема из 90-х

Схема УНЧ, который мы будем собирать, впервые была опубликована в журнала «Радио» за 1991 год. Ее успешно собрали сотни тысяч радиолюбителей. Причем, не только для и улучшения мастерства, но и для использования в своих аудиосистемах.

Итак, знаменитый усилитель низкой частоты Дорофеева:

Уникальность и гениальность этой схемы кроется в ее простоте. В этом УНЧ применяется минимальное количество радиоэлементов, и предельно простой источник питания. Но, устройство способно «брать» нагрузку в 4 Ома, и обеспечивать выходную мощность в 50 Вт, чего вполне достаточно для домашней или автомобильной акустической системы.

Многие электротехники совершенствовали, дорабатывали эту схему. И. для удобства мы взяли самый современный ее вариант, заменив старые компоненты на новые, чтобы вам было проще конструировать УНЧ:

Описание схемы усилителя низких частот

В этом «переработанном» Доровеевском УНЧ были использованы уникальные и наиболее эффективные схематические решения. К примеру, сопротивление R12. Этот резистор ограничивает ток на коллекторе выходного транзистора, тем самым ограничивая максимальную мощность усилителя.

Важно! Не стоит менять номинал R12, чтобы увеличить выходную мощность, так как он подобран именно под те компоненты, что применяются в схеме. Этот резистор защищает всю схему от коротких замыканий .

Выходной каскад транзисторов:

Тот самый R12 «вживую»:

Резистор R12 должен иметь мощность на 1 Вт, если под рукой такого нет – берите на полватта. Он имеет параметры, обеспечивающие коэффициент нелинейных искажений до 0,1% на частоте в 1 кГц, и не более 0,2% при 20 кГц. То есть, на слух никаких изменений вы не заметите. Даже при работе на максимальной мощности.

Блок питания нашего усилителя нужно подобрать двухполярный, с выходными напряжениями в пределах 15-25 В (+- 1 %):

Чтобы «поднять» мощность звука, можно увеличить напряжение. Но, тогда придется параллельно произвести замену транзисторов в оконечном каскаде схемы. Заменить их нужно на более мощные, после чего провести перерасчет нескольких сопротивлений.

Компоненты R9 и R10 должны иметь номинал, в соответствии с подающимся напряжением:

Они, с помощью стабилитрона, ограничивают проходящий ток. В этой же части цепи собирается параметрический стабилизатор, который нужен для стабилизации напряжения и тока перед операционным усилителем:

Пара слов о микросхеме TL071 – «сердце» нашего УНЧ. Ее считают отличным операционным усилителем, которые встречается как в любительских конструкциях, так и в профессиональной аудиоаппаратуре. Если нет подходящего операционника, его можно заменить на TL081:

Вид «в реальности» на плате:

Важно! Если вы решите применять в этой схеме какие-либо другие операционные усилители, внимательно изучайте их распиновку, ведь «ножки» могут иметь другие значения .

Для удобства микросхему TL071 стоит монтировать на предварительно впаянную в плату пластиковую панельку. Так можно будет быстро заменить компонент на другой в случае необходимости.

Полезно знать! Для ознакомления представим вам еще одну схему этого УНЧ, но без усиливающей микросхемы. Устройство состоит исключительно из транзисторов, но собирается крайне редко ввиду устаревания и неактуальности.

Чтобы было удобнее, мы постарались сделать печатную плату минимальной по размерам – для компактности и простоты монтажа в аудиосистему:

Все перемычки на плате нужно запаивать сразу же после травления.

Транзисторные блоки (входного и выходного каскада) нужно монтировать на общий радиатор. Разумеется, они тщательно изолируются от теплоотвода.

На схеме они здесь:

А тут на печатной плате:

Если в наличии нет готовых, радиаторы можно изготовить из алюминиевых или медных пластин:

Транзисторы выходного каскада должны иметь рассеиваемую мощность как минимум в 55 Вт, а еще лучше – 70 или целых 100 Вт. Но, этот параметр зависит от подающегося на плату напряжения питания.

Из схемы понятно, что на входном и выходном каскаде применяется по 2 комплементарных транзистора. Нам важно подобрать их по усиливающему коэффициенту. Чтобы определить этот параметр, можно взять любой мультиметр с функцией проверки транзисторов:

Если такого устройства у вас нет, тогда придется одолжить у какого-то мастерам транзисторный тестер:

Стабилитроны стоит подбирать по мощности на полватта. Напряжение стабилизации у них должно составлять 15-20 В:

Блок питания. Если вы планируете смонтировать на свой УНЧ трансформаторный БП, тогда подберите конденсаторы-фильтры с емкостью как минимум 5 000 мкФ. Тут чем больше – тем лучше.

Собранный нами усилитель низких частот относится к B-классу. Работает он стабильно, обеспечивая почти кристально-чистое звучание. Но, БН лучше всего подбирать так, чтобы он мог работать не на всю мощность. Оптимальный вариант – трансформатор габаритной мощностью минимум в 80 Вт.

Вот и все. Мы разобрались, как собрать УНЧ на транзисторах своими руками с помощью простой схемы, и как его в будущем можно усовершенствовать. Все компоненты устройства найдутся , а если их нет – стоит разобрать пару-тройку старых магнитофонов или заказать радиодетали в интернете (стоят они практически копейки).

Редакция сайта «Две Схемы» представляет простой, но качественный усилитель НЧ на транзисторах MOSFET. Его схема должна быть хорошо известна радиолюбителям аудиофилам, так как ей уже лет 20. Схема является разработкой знаменитого Энтони Холтона, поэтому её иногда так и называют — УНЧ Holton. Система усиления звука имеет низкие гармонические искажения, не превышающие 0,1%, при мощности на нагрузку порядка 100 Ватт.

Данный усилитель является альтернативой для популярных усилителей серии TDA и подобных попсовых, ведь при чуть большей стоимости можно получить усилитель с явно лучшими характеристиками.

Большим преимуществом системы является простая конструкция и выходной каскад, состоящий из 2-х недорогих МОП-транзисторов. Усилитель может работать с динамиками сопротивлением как 4, так и 8 Ом. Единственной настройкой, которую необходимо выполнить во время запуска — будет установка значения тока покоя выходных транзисторов.

Принципиальная схема УМЗЧ Holton

Усилитель Холтон на MOSFET — схема

Схема является классическим двухступенчатым усилителем, он состоит из дифференциального входного усилителя и симметричного усилителя мощности, в котором работает одна пара силовых транзисторов. Схема системы представлена выше.

Печатная плата

Печатная плата УНЧ — готовый вид

Вот архив с PDF файлами печатной платы — .

Принцип работы усилителя

Транзисторы Т4 (BC546) и T5 (BC546) работают в конфигурации дифференциального усилителя и рассчитаны на питание от источника тока, построенного на основе транзисторов T7 (BC546), T10 (BC546) и резисторах R18 (22 ком), R20 (680 Ом) и R12 (22 ком). Входной сигнал подается на два фильтра: нижних частот, построенный из элементов R6 (470 Ом) и C6 (1 нф) — он ограничивает ВЧ компоненты сигнала и полосовой фильтр, состоящий из C5 (1 мкф), R6 и R10 (47 ком), ограничивающий составляющие сигнала на инфранизких частотах.

Нагрузкой дифференциального усилителя являются резисторы R2 (4,7 ком) и R3 (4,7 ком). Транзисторы T1 (MJE350) и T2 (MJE350) представляют собой еще один каскад усиления, а его нагрузкой являются транзисторы Т8 (MJE340), T9 (MJE340) и T6 (BD139).

Конденсаторы C3 (33 пф) и C4 (33 пф) противодействуют возбуждению усилителя. Конденсатор C8 (10 нф) включенный параллельно R13 (10 ком/1 В), улучшает переходную характеристику УНЧ, что имеет значение для быстро нарастающих входных сигналов.

Транзистор T6 вместе с элементами R9 (4,7 ком), R15 (680 Ом), R16 (82 Ом) и PR1 (5 ком) позволяет установить правильную полярность выходных каскадов усилителя в состоянии покоя. С помощью потенциометра необходимо установить ток покоя выходных транзисторов в пределах 90-110 мА, что соответствует падению напряжения на R8 (0,22 Ом/5 Вт) и R17 (0,22 Ом/5 Вт) в пределах 20-25 мВ. Общее потребление тока в режиме покоя усилителя должен быть в районе 130 мА.

Выходными элементами усилителя являются МОП-транзисторы T3 (IRFP240) и T11 (IRFP9240). Транзисторы эти устанавливаются как повторитель напряжения с большим максимальным выходным током, таким образом, первые 2 каскада должны раскачать достаточно большую амплитуду для выходного сигнала.

Резисторы R8 и R17 были применены, в основном, для быстрого измерения тока покоя транзисторов усилителя мощности без вмешательства в схему. Могут они также пригодиться в случае расширения системы на еще одну пару силовых транзисторов, из-за различий в сопротивлении открытых каналов транзисторов.

Резисторы R5 (470 Ом) и R19 (470 Ом) ограничивают скорость зарядки емкости проходных транзисторов, а, следовательно, ограничивают частотный диапазон усилителя. Диоды D1-D2 (BZX85-C12V) защищают мощные транзисторы. С ними напряжение при запуске относительно источников питания у транзисторов не должно быть больше 12 В.

На плате усилителя предусмотрены места для конденсаторов фильтра питания С2 (4700 мкф/50 в) и C13 (4700 мкф/50 в).

Самодельный транзисторный УНЧ на МОСФЕТ

Управление питается через дополнительный RC фильтр, построенный на элементах R1 (100 Ом/1 В), С1 (220 мкф/50 в) и R23 (100 Ом/1 В) и C12 (220 мкф/50 в).

Источник питания для УМЗЧ

Схема усилителя обеспечивает мощность, которая достигает реальных 100 Вт (эффективное синусоидальная), при входном напряжении в районе 600 мВ и сопротивлением нагрузки 4 Ома.

Усилитель Холтон на плате с деталями

Рекомендуемый трансформатор — тороид 200 Вт с напряжением 2х24 В. После выпрямления и сглаживания должно получиться двух полярное питание усилители мощности в районе +/-33 Вольт. Представленная здесь конструкция является модулем монофонического усилителя с очень хорошими параметрами, построенного на транзисторах MOSFET, который можно использовать как отдельный блок или в составе .

Читатели! Запомните ник этого автора и никогда не повторяйте его схемы.
Модераторы! Прежде чем меня забанить за оскорбления, подумайте, что Вы «подпустили к микрофону» обыкновенного гопника, которого даже близко нельзя подпускать к радиотехнике и, тем более, к обучению начинающих.

Во-первых, при такой схеме включения, через транзистор и динамик пойдет большой постоянный ток, даже если переменный резистор будет в нужном положении, то есть будет слышно музыку. А при большом токе повреждается динамик, то есть, рано или поздно, он сгорит.

Во-вторых, в этой схеме обязательно должен быть ограничитель тока, то есть постоянный резистор, хотя бы на 1 КОм, включенный последовательно с переменным. Любой самоделкин повернет регулятор переменного резистора до упора, у него станет нулевое сопротивление и на базу транзистора пойдет большой ток. В результате сгорит транзистор или динамик.

Переменный конденсатор на входе нужен для защиты источника звука (это должен обьяснить автор, ибо сразу же нашелся читатель, который убрал его просто так, считая себя умнее автора). Без него будут нормально работать только те плееры, в которых на выходе уже стоит подобная защита. А если ее там нет, то выход плеера может повредиться, особенно, как я сказал выше, если выкрутить переменный резистор «в ноль». При этом на выход дорогого ноутбука подастся напряжение с источника питания этой копеечной безделушки и он может сгореть. Самоделкины, очень любят убирать защитные резисторы и конденсаторы, потому-что «работает же!» В результате, с одним источником звука схема может работать, а с другим нет, да еще и может повредиться дорогой телефон или ноутбук.

Переменный резистор, в данной схеме должен быть только подстроечным, то есть регулироваться один раз и закрываться в корпусе, а не выводиться наружу с удобной ручкой. Это не регулятор громкости, а регулятор искажений, то есть им подбирается режим работы транзистора, чтобы были минимальные искажения и чтобы из динамика не шел дым. Поэтому он ни в коем случае не должен быть доступен снаружи. Регулировать громкость, путем изменения режима НЕЛЬЗЯ. За это нужно «убивать». Если очень хочется регулировать громкость, проще включить еще один переменный резистор последовательно с конденсатором и вот его уже можно выводить на корпус усилителя.

Вообще, для простейших схем — и чтобы заработало сразу и чтобы ничего не повредить, нужно покупать микросхему типа TDA (например TDA7052, TDA7056… примеров в интернете множество) , а автор взял случайный транзистор, который завалялся у него в столе. В результате доверчивые любители будут искать именно такой транзистор, хотя коэффициент усиления у него всего 15, а допустимый ток аж 8 ампер (сожгет любой динамик даже не заметив).

Усилитель на одном транзисторе — здесь представлена конструкция простого УНЧ на одном транзисторе. Именно с подобных схем многие радиолюбители начинали свой путь. Однажды собрав несложный усилитель мы всегда стремимся изготовить более мощное и качественное устройство. И так все идет по нарастающей, всегда присутствует желание изготовить безупречный усилитель мощности.

Показанная ниже простейшая схема усилителя выполнена на одном биполярном транзисторе и шести электронных компонентах, включая динамик. Эта конструкция прибора усиливающего звук низкой частоты, создана как раз для начинающих радиолюбителей. Основная ее цель, это дать понять простой принцип работы усилителя, поэтому она собрана с использованием минимального количества радиоэлектронных элементов.

Этот усилитель естественно обладает небольшой мощностью, для начала она большая и не нужна. Однако, если установить более мощный транзистор и поднять немного напряжение питания, то на выходе можно получить примерно 0,5 Вт. А это уже считается довольно приличной мощностью для усилителя имеющего такую конструкцию. На схеме, для наглядности применен биполярный транзистор c проводимостью n-p-n, вы же можете использовать любые и с любой проводимостью.

Чтобы получить 0,5 Вт на выходе, то лучше всего применить мощные биполярные транзисторы типа КТ819 либо их зарубежные аналоги, например 2N6288, 2N5490. Также можно использовать кремневые транзисторы типа КТ805 их зарубежный аналог — BD148, BD149. Конденсатор в цепи выходного тракта можно установить 0,1mF, хотя его номинальное значение не играет большой роли. Тем не менее он формирует чувствительность прибора относительно частоты звукового сигнала.

Если поставить конденсатор имеющий большую емкость, то тогда на выходе будут преимущественно низкие частоты, а высокие будут срезаться. И наоборот, если емкость будет маленькая, то будут резаться низкие частоты, а высокие пропускаться. Поэтому, этот выходной конденсатор подбирается и устанавливается исходя из ваших предпочтений относительно звукового диапазона. Напряжение питания для схемы нужно выбирать в пределах от 3v — до 12v.

Хотелось бы еще пояснить — данный усилитель мощности представлен вам только в демонстрационных целях, показать принцип работы такого устройства. Звучание этого аппарата конечно будет на низком уровне и не идет ни в какое сравнение с высококачественными устройствами. При усилении громкости воспроизведения, в динамике будут возникать искажения в виде хрипов.

Схема № 1

Выбор класса усилителя . Сразу предупредим радиолюбителя — делать усилитель класса A на транзисторах мы не будем. Причина проста — как было сказано во введении, транзистор усиливает не только полезный сигнал, но и поданное на него смещение. Проще говоря, усиливает постоянный ток. Ток этот вместе с полезным сигналом потечет по акустической системе (АС), а динамики, к сожалению, умеют этот постоянный ток воспроизводить. Делают они это самым очевидным образом — вытолкнув или втянув диффузор из нормального положения в противоестественное.

Попробуйте прижать пальцем диффузор динамика — и вы убедитесь, в какой кошмар превратится при этом издаваемый звук. Постоянный ток по своему действию с успехом заменяет ваши пальцы, поэтому динамической головке он абсолютно противопоказан. Отделить же постоянный ток от переменного сигнала можно только двумя средствами — трансформатором или конденсатором, — и оба варианта, что называется, один хуже другого.

Принципиальная схема

Схема первого усилителя, который мы соберем, приведена на рис. 11.18.

Это усилитель с обратной связью, выходной каскад которого работает в режиме В. Единственное достоинство этой схемы — простота, а также однотипность выходных транзисторов (не требуется специальные комплементарные пары). Тем не менее, она достаточно широко применяется в усилителях небольшой мощности. Еще один плюс схемы — она не требует никакой настройки, и при исправных деталях заработает сразу, а нам это сейчас очень важно.

Рассмотрим работу этой схемы. Усиливаемый сигнал подается на базу транзистора VT1. Усиленный этим транзистором сигнал с резистора R4 подается на базу составного транзистора VT2, VT4, а с него — на резистор R5.

Транзистор VT3 включен в режиме эмиттерного повторителя. Он усиливает положительные полуволны сигнала на резисторе R5 и подает их через конденсатор C4 на АС.

Отрицательные же полуволны усиливает составной транзистор VT2, VT4. При этом падение напряжения на диоде VD1 закрывает транзистор VT3. Сигнал с выхода усилителя подается на делитель цепи обратной связи R3, R6, а с него — на эмиттер входного транзистора VT1. Таким образом, транзистор VT1 у нас и играет роль устройства сравнения в цепи обратной связи.

Постоянный ток он усиливает с коэффициентом усиления, равным единице (потому что сопротивление конденсатора C постоянному току теоретически бесконечно), а полезный сигнал — с коэффициентом, равным соотношению R6/R3.

Как видим, величина емкостного сопротивления конденсатора в этой формуле не учитывается. Частота, начиная с которой конденсатором при расчетах можно пренебречь, называется частотой среза RC-цепочки. Частоту эту можно рассчитать по формуле

F = 1 / (R×C) .

Для нашего примера она будет около 18 Гц, т. е. более низкие частоты усилитель будет усиливать хуже, чем он мог бы.

Плата . Усилитель собран на плате из одностороннего стеклотекстолита толщиной 1.5 мм размерами 45×32.5 мм. Разводку печатной платы в зеркальном изображении и схему расположения деталей можно скачать . Видеоролик о работе усилителя в формате MOV скачать для просмотра можно . Хочу сразу предупредить радиолюбителя — звук, воспроизводимый усилителем, записывался в ролике с помощью встроенного в фотоаппарат микрофона, так что говорить о качестве звука, к сожалению, будет не совсем уместно! Внешний вид усилителя приведен на рис. 11.19.

Элементная база . При изготовлении усилителя транзисторы VT3, VT4 можно заменить любыми, рассчитанными на напряжение не менее напряжения питания усилителя, и допустимым током не менее 2 А. На такой же ток должен быть рассчитан и диод VD1.

Остальные транзисторы — любые с допустимым напряжением не менее напряжение питания, и допустимым током не менее 100 мА. Резисторы — любые с допустимой рассеиваемой мощностью не менее 0.125 Вт, конденсаторы — электролитические, с емкостью, не менее указанной на схеме, и рабочим напряжением на менее напряжения питания усилителя.

Радиаторы для усилителя . Прежде чем попробовать изготовить нашу вторую конструкцию, давайте, уважаемый радиолюбитель, остановимся на радиаторах для усилителя и приведем здесь весьма упрощенную методику их расчета.

Во-первых, вычисляем максимальную мощность усилителя по формуле:

P = (U × U) / (8 × R), Вт ,

где U — напряжение питания усилителя, В; R — сопротивление АС (обычно оно составляет 4 или 8 Ом, хотя бывают и исключения).

Во-вторых, вычисляем мощность, рассеиваемую на коллекторах транзисторов, по формуле:

P рас = 0,25 × P, Вт .

В-третьих, вычисляем площадь радиатора, необходимую для отвода соответствующего количества тепла:

S = 20 × P рас, см 2

В-четвертых, выбираем или изготавливаем радиатор, площадь поверхности которого будет не менее рассчитанной.

Указанный расчет носит весьма приблизительный характер, но для радиолюбительской практики его обычно бывает достаточно. Для нашего усилителя при напряжении питания 12 В и сопротивлении АС, равным 8 Ом, «правильным» радиатором была бы алюминиевая пластина размерами 2×3 см и толщиной не менее 5 мм для каждого транзистора. Имейте ввиду, что более тонкая пластина плохо передает тепло от транзистора к краям пластины. Хочется сразу предупредить — радиаторы во всех остальных усилителях тоже должны быть «нормальных» размеров. Каких именно — посчитайте сами!

Качество звучания . Собрав схему, вы обнаружите, что звук усилителя не совсем чистый.

Причина этого — «чистый» режим класса В в выходном каскаде, характерные искажения которого даже обратная связь полностью скомпенсировать не способна. Ради эксперимента попробуйте заменить в схеме транзистор VT1 на КТ3102ЕМ, а транзистор VT2 — на КТ3107Л. Эти транзисторы имеют значительно больший коэффициент усиления, чем КТ315Б и КТ361Б. И вы обнаружите, что звучание усилителя значительно улучшилось, хотя все равно останутся заметными некоторые искажения.

Причина этого также очевидна — больший коэффициент усиления усилителя в целом обеспечивает большую точность работы обратной связи, и больший ее компенсирующий эффект.

Продолжение читайте

Выходные транзисторы усилителя звука. Простая схема усилителя на транзисторе своими руками

Всем, кто затрудняется в выборе первой схемы для сборки, я хочу порекомендовать этот усилитель на 1 транзисторе. Схема очень простая, и может быть выполнена, как навесным так и печатным монтажем.

Сразу скажу, сборка этого усилителя оправдана только в качестве эксперимента, так как качество звука будет, в лучшем случае на уровне дешевых, китайских приемников – сканеров. Если кто-то захочет собрать себе маломощный усилитель с более качественным звучанием, с применением микросхемы TDA 2822 m , может перейти по следующей ссылке:

Портативная колонка для плейера или телефона на микросхеме tda2822m Фото проверки усилителя:

На следующем рисунке приведен список необходимых деталей:

В схеме можно использовать почти любой из биполярных транзисторов средней и большой мощности n — p — n структуры, например КТ 817. Конденсатор на входе желательно поставить пленочный, емкостью 0.22 – 1 МкФ. Пример пленочных конденсаторов на следующем фото:

Привожу рисунок печатной платы из программы Sprint-Layout :

Сигнал берется с выхода mp3 плейера или телефона, используются земля и один из каналов. На следующем рисунке можно увидеть схему распайки штекера Джек 3.5, для подключения к источнику сигнала:

При желании этот усилитель, как и любой другой, можно снабдить регулятором громкости, подключив потенциометр на 50 КОм по стандартной схеме, используется 1 канал:

Параллельно питанию, если в блоке питания после диодного моста не стоит электролитический конденсатор большой ёмкости, нужно поставить электролит на 1000 – 2200 МкФ, с рабочим напряжением большим, чем напряжение питания схемы.
Пример такого конденсатора:

Скачать печатную плату усилителя на одном транзисторе для программы sprint – layout можно в разделе сайта Мои файлы.

Оценить качество звучания этого усилителя, можно посмотрев видео его работы на нашем канале.

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

Структурная схема

На рисунке ниже показана схема 1 канала:

Как видно из схемы, усилитель имеет три входа, один из которых предусматривает простую возможность добавления предусилителя-корректора для проигрывателя винила (при такой необходимости), переключатель входов, предварительный усилитель-тембролок (также трёхполосный, с регулировкой уровней ВЧ/СЧ/НЧ), регулятор громкости, блок фильтров на три полосы с регулировкой уровня усиления каждой полосы с возможностью отключения фильтрации и блок питания для оконечных усилителей большой мощности (нестабилизированный) и стабилизатор для «слаботочной» части (предварительные каскады усиления).

Предварительный усилитель-темброблок

В качестве него была применена схема, не раз проверенная до этого, которая при своей простоте и доступности деталей показывает довольно хорошие характеристики. Схема (как и все последующие) в своё время была опубликована в журнале «Радио» и затем не раз публиковалась на различных сайтах в интернете:

Входной каскад на DA1 содержит переключатель уровня усиления (-10; 0; +10 дБ), что упрощает согласование всего усилителя с различными по уровню источниками сигнала, а на DA2 собран непосредственно регулятор тембров. Схема не капризна к некоторому разбросу номиналов элементов и не требует никакого налаживания. В качестве ОУ можно применить любые микросхемы, применяемые в звуковых трактах усилителей, например здесь (и в последующих схемах) пробовал импортные ВА4558, TL072 и LM2904. Подойдёт любая, но лучше, конечно, выбирать варианты ОУ с возможно меньшим уровнем собственного шума и высоким быстродействием (коэффициентом нарастания входного напряжения). Эти параметры можно посмотреть в справочниках (даташитах). Конечно, здесь вовсе не обязательно применять именно эту схему, вполне можно, например, сделать не трёхполосный, а обычный (стандартный) двухполосный темброблок. Но не «пассивную» схему, а с каскадами усиления-согласования по входу и выходу на транзисторах или ОУ.

Блок фильтров

Схем фильтров, также, при желании можно найти множество, так как публикаций на тему многополосных усилителей сейчас достаточно. Для облегчения этой задачи и просто для примера, я приведу здесь несколько возможных схем, найденных в различных источниках:

— схема, которая была применена мной в этом усилителе, так как частоты раздела полос оказались как раз такие, которые и нужны были «заказчику» — 500 Гц и 5 кГц и ничего пересчитывать не пришлось.

— вторая схема, попроще на ОУ.

И ещё одна возможная схема, на транзисторах:

Как уже писал ваше, выбрал первую схему из-за довольно качественной фильтрации полос и соответствии частот разделения полос заданным. Только на выходах каждого канала (полосы) были добавлены простые регуляторы уровня усиления (как это сделано, например, в третьей схеме, на транзисторах). Регуляторы можно поставить от 30 до 100 кОм. Операционные усилители и транзисторы во всех схемах можно заменить на современные импортные (с учётом цоколёвки!) для получения лучших параметров схем. Никакой настройки все эти схемы не требуют, если не требуется изменить частоты раздела полос. К сожалению, дать информацию по пересчёту этих частот раздела я не имею возможности, так как схемы искались для примера «готовые» и подробных описаний к ним не прилагалось.

В схему блока фильтров (первая схема из трёх) была добавлена возможность отключения фильтрации по каналам СЧ и ВЧ. Для этого были установлены два кнопочных переключателя типа П2К, с помощью которых просто можно замкнуть точки соединения входов фильтров — R10C9 с их соответствующими выходами — «выход ВЧ» и «выход СЧ». В этом случае по этим каналам идёт полный звуковой сигнал.

Усилители мощности

С выхода каждого канала фильтра сигналы ВЧ-СЧ-НЧ подаются на входы усилителй мощности, которые, также, можно собрать по любой из известных схем в зависимости от необходимой мощности всего усилителя. Я делал УМЗЧ по известной давно схеме из журнала «Радио», №3, 1991 г., стр.51. Здесь даю ссылку на «первоисточник», так как по поводу этой схемы существует много мнений и споров по повод её «качественности». Дело в том, что на первый взгляд это схема усилителя класса «B» с неизбежным присутствием искажений типа «ступенька», но это не так. В схеме применено токовое управление транзисторами выходного каскада, что позволяет избавиться от этих недостатков при обычном, стандартном включении. При этом схема очень простая, не критична к применяемым деталям и даже транзисторы не требует особого предварительного подбора по параметрам К тому же схема удобна тем, что мощные выходные транзисторы можно ставить на один теплоотвод попарно без изолирующих прокладок, так как выводы коллекторов соединены в точке «выхода», что очень упрощает монтаж усилителя:

При настройке лишь ВАЖНО подобрать правильные режимы работы транзисторов предоконечного каскада (подбором резисторов R7R8) — на базах этих транзисторов в режиме «покоя» и без нагрузки на выходе (динамика) должно быть напряжение в пределах 0,4-0,6 вольт. Напряжение питания для таких усилителей (их, соответственно, должно быть 6 штук) поднял до 32 вольт с заменой выходных транзисторов на 2SA1943 и 2SC5200, сопротивление резисторов R10R12 при этом следует также увеличить до 1,5 кОм (для «облегчения жизни» стабилитронам в цепи питания входных ОУ). ОУ также были заменены на ВА4558, при этом становится не нужна цепь «установки нуля» (выходы 2 и 6 на схеме) и, соответственно меняется цоколёвка при пайке микросхемы. В результате при проверке каждый усилитель по этой схеме выдавал мощность до 150 ватт (кратковременно) при вполне адекватной степени нагрева радиатора.

Блок питания УНЧ

В качестве блока питания были использованы два трансформатора с блоками выпрямителей и фильтров по обычной, стандартной схеме. Для питания НЧ полосных каналов (левый и правый каналы) — трансформатор мощностью 250 ватт, выпрямитель на диодных сборках типа MBR2560 или аналогичных и конденсаторы 40000 мкф х 50 вольт в каждом плече питания. Для СЧ и ВЧ каналов — трансформатор мощностью 350 ватт (взят из сгоревшего ресивера «Ямаха»), выпрямитель — диодная сборка TS6P06G и фильтр — два конденсатора по 25000 мкф х 63 вольт на каждое плечо питания. Все электролитические конденсаторы фильтров зашунтированы плёночными конденсаторами ёмкостью 1 мкф х 63 вольта.

В общем, блок питания может быть и с одним трансформаторм, конечно, но при его соответствующей мощности. Мощность усилителя в целом в данном случае определяется исключительно возможностями источника питания. Все предварительные усилители (темброблок, фильтры) — запитаны также от одного из этих трансформаторов (можно от любого из них), но через дополнительный блок двуполярного стабилизатора, собранный на МС типа КРЕН (или импортных) или по любой из типовых схем на транзисторах.

Конструкция самодельного усилителя

Это, пожалуй, был самый сложный момент в изготовлении, так как подходящего готового корпуса не нашлось и пришлось выдумывать возможные варианты:-)) Чтобы не лепить кучу отдельных радиаторов, решил использовать корпус-радиатор от автомобильного 4-канального усилителя, довольно больших размеров, примерно такой:

Все «внутренности» были, естественно, извлечены и компоновка получилась примерно такой (к сожалению фотографию соответствующую не сделал):

— как видно, в эту крышку-радиатор установились шесть плат оконечных УМЗЧ и плата предварительного усилителя-темброблока. Плата блока фильтров уже не влезла, поэтому была закреплена на добавленной затем конструкции из алюминиевого уголка (её видно на рисунках). Также, в этом «каркасе» были установлены трансформаторы, выпрямители и фильтры блоков питания.

Вид (спереди) со всеми переключателями и регуляторами получился такой:

Вид сзади, с колодками выходов на динамики и блоком предохранителей (поскольку никакие схемы электронной защиты не делались из-за недостатка места в конструкции и чтобы не усложнять схему):

В последующем каркас из уголка предполагается, конечно, закрыть декоративными панелями для придания изделию более «товарного» вида, но делать это будет уже сам «заказчик», по своему личному вкусу. А в целом, по качеству и мощности звучания, конструкция получилась вполне себе приличная. Автор материала: Андрей Барышев (специально для сайта сайт ).

• 20.09.2014

  Номинал пассивных компонентов для поверхностного монтажа маркируется по определенным стандартам и не соответствует напрямую цифрам, нанесенным на корпус. Статья знакомит с этими стандартами и поможет Вам избежать ошибок при замене чип-компонентов. Основой производства современных средств радиоэлектронной и вычислительной техники является технология поверхностного монтажа или SMT-технология (SMT — Surface Mount Technology). …

• 21.09.2014

  На рисунке показана схема простого сенсорного переключателя на ИМС 555. Таймер 555 работает в режиме компаратора. При прикосновении пластин происходит переключение компаратора, который в свою очередь управляет транзистором VT1 с открытым коллектором. К «открытому» коллектору можно подключать внешнюю нагрузку с питанием её от внешнего или внутреннего источника питания, внешнее питание …

• 12.12.2015

  В предварительном усилителе для динамического микрофона используется двухканальный операционный усилитель uA739. Оба канала предварительного усилителя одинаковые, поэтому на схеме показан только один. На неинвертирующий вход ОУ подано 50 % напряжение питания, которое задается резисторами R1 и R4 (делитель напряжения), при этом это напряжение используется одновременно двумя каналами усилителя. Цепь R3C3 является …

• 23.09.2014

  Часы со статической индикацией обладают более ярким свечением индикаторов по сравнению с динамической индикацией, схема таких часов показана на рисунке 1. В качестве уст-ва управления индикатором является дешифратор К176ИД2, эта микросхема обеспечит достаточно высокую яркость свечения светодиодного индикатора. В качестве счетчиков используются микросхемы К561ИЕ10, каждая содержит по 20а четырех разрядных …

Схема простого усилителя звука на транзисторах , которая реализована на двух мощных составных транзисторах TIP142-TIP147 установленных в выходном каскаде, двух маломощных BC556B в дифференциальном тракте и один BD241C в цепи предварительного усиления сигнала — всего пять транзисторов на всю схему! Такая конструкция УМЗЧ свободно может быть использована например в составе домашнего музыкального центра или для раскачки сабвуфера установленного в автомобиле, на дискотеке.

Главная привлекательность данного усилителя мощности звука заключается в легкости его сборки даже начинающими радиолюбителями, нет необходимости в какой либо специальной его настройке, не возникает проблем в приобретении комплектующих по доступной цене. Представленная здесь схема УМ обладает электрическими характеристиками с высокой линейностью работы в частотном диапазоне от 20Гц до 20000Гц. p>

При выборе или самостоятельном изготовлении трансформатора для блока питания нужно учитывать такой фактор: — трансформатор должен иметь достаточный запас по мощности, например: 300 Вт из расчета на один канал, в случае двухканального варианта, то естественно и мощность удваивается. Можно применить для каждого свой отдельный трансформатор, а если использовать стерео вариант усилителя, то тогда вообще получится аппарат типа «двойное моно», что естественно повысит эффективность усиления звука.

Действующее напряжение во вторичных обмотках трансформатора должно составлять ~34v переменки, тогда постоянное напряжение после выпрямителя получится в районе 48v — 50v. В каждом плече по питанию необходимо установить плавкий предохранитель рассчитанный на рабочий ток 6А, соответственно для стерео при работе на одном блоке питания — 12А.

Усилители низкой частоты (УНЧ) используют для преобразования слабых сигналов преимущественно звукового диапазона в более мощные сигналы, приемлемые для непосредственного восприятия через электродинамические или иные излучатели звука.

Заметим, что высокочастотные усилители до частот 10… 100 МГц строят по аналогичным схемам, все отличие чаще всего сводится к тому, что значения емкостей конденсаторов таких усилителей уменьшаются во столько раз, во сколько частота высокочастотного сигнала превосходит частоту низкочастотного.

Простой усилитель на одном транзисторе

Простейший УНЧ, выполненный по схеме с общим эмиттером, показан на рис. 1. В качестве нагрузки использован телефонный капсюль. Допустимое напряжение питания для этого усилителя 3…12 В.

Величину резистора смещения R1 (десятки кОм) желательно определить экспериментально, поскольку его оптимальная величина зависит от напряжения питания усилителя, сопротивления телефонного капсюля, коэффициента передачи конкретного экземпляра транзистора.

Рис. 1. Схема простого УНЧ на одном транзисторе + конденсатор и резистор.

Для выбора начального значения резистора R1 следует учесть, что его величина примерно в сто и более раз должна превышать сопротивление, включенное в цепь нагрузки. Для подбора резистора смещения рекомендуется последовательно включить постоянный резистор сопротивлением 20…30 кОм и переменный сопротивлением 100… 1000 кОм, после чего, подав на вход усилителя звуковой сигнал небольшой амплитуды, например, от магнитофона или плеера, вращением ручки переменного резистора добиться наилучшего качества сигнала при наибольшей его громкости.

Величина емкости переходного конденсатора С1 (рис. 1) может находиться в пределах от 1 до 100 мкФ: чем больше величина этой емкости, тем более низкие частоты может усиливать УНЧ. Для освоения техники усиления низких частот рекомендуется поэкспериментировать с подбором номиналов элементов и режимов работы усилителей (рис. 1 — 4).

Улучшениые варианты однотранзисторного усилителя

Усложненные и улучшенные по сравнению со схемой на рис. 1 схемы усилителей приведены на рис. 2 и 3. В схеме на рис. 2 каскад усиления дополнительно содержит цепочку частотнозависимой отрицательной обратной связи (резистор R2 и конденсатор С2), улучшающей качество сигнала.

Рис. 2. Схема однотранзисторного УНЧ с цепочкой частотнозависимой отрицательной обратной связи.

Рис. 3. Однотранзисторный усилитель с делителем для подачи напряжения смещения на базу транзистора.

Рис. 4. Однотранзисторный усилитель с автоматической установкой смещения для базы транзистора.

В схеме на рис. 3 смещение на базу транзистора задано более «жестко» с помощью делителя, что улучшает качество работы усилителя при изменении условий его эксплуатации. «Автоматическая» установка смещения на базе усилительного транзистора применена в схеме на рис. 4.

Двухкаскадный усилитель на транзисторах

Соединив последовательно два простейших каскада усиления (рис. 1), можно получить двухкаскадный УНЧ (рис. 5). Усиление такого усилителя равно произведению коэффициентов усиления отдельно взятых каскадов. Однако получить большое устойчивое усиление при последующем наращивании числа каскадов нелегко: усилитель скорее всего самовозбудится.

Рис. 5. Схема простого двухкаскадного усилителя НЧ.

Новые разработки усилителей НЧ, схемы которых часто приводят на страницах журналов последних лет, преследуют цель достижения минимального коэффициента нелинейных искажений, повышения выходной мощности, расширения полосы усиливаемых частот и т.д.

В то же время, при наладке различных устройств и проведении экспериментов зачастую необходим несложный УНЧ, собрать который можно за несколько минут. Такой усилитель должен содержать минимальное число дефицитных элементов и работать в широком интервале изменения напряжения питания и сопротивления нагрузки.

Схема УНЧ на полевом и кремниевом транзисторах

Схема простого усилителя мощности НЧ с непосредственной связью между каскадами приведена на рис. 6 [Рл 3/00-14]. Входное сопротивление усилителя определяется номиналом потенциометра R1 и может изменяться от сотен Ом до десятков МОм. На выход усилителя можно подключать нагрузку сопротивлением от 2…4 до 64 Ом и выше.

При высокоомной нагрузке в качестве VT2 можно использовать транзистор КТ315. Усилитель работоспособен в диапазоне питающих напряжений от 3 до 15 В, хотя приемлемая работоспособность его сохраняется и при снижении напряжения питания вплоть до 0,6 В.

Емкость конденсатора С1 может быть выбрана в пределах от 1 до 100 мкФ. В последнем случае (С1 =100 мкФ) УНЧ может работать в полосе частот от 50 Гц до 200 кГц и выше.

Рис. 6. Схема простого усилителя низкой частоты на двух транзисторах.

Амплитуда входного сигнала УНЧ не должна превышать 0,5…0,7 В. Выходная мощность усилителя может изменяться от десятков мВт до единиц Вт в зависимости от сопротивления нагрузки и величины питающего напряжения.

Настройка усилителя заключается в подборе резисторов R2 и R3. С их помощью устанавливают напряжение на стоке транзистора VT1, равное 50…60% от напряжения источника питания. Транзистор VT2 должен быть установлен на теплоотводя-щей пластине (радиаторе).

Трекаскадный УНЧ с непосредственной связью

На рис. 7 показана схема другого внешне простого УНЧ с непосредственными связями между каскадами. Такого рода связь улучшает частотные характеристики усилителя в области нижних частот, схема в целом упрощается.

Рис. 7. Принципиальная схема трехкаскадного УНЧ с непосредственной связью между каскадами.

В то же время настройка усилителя осложняется тем, что каждое сопротивление усилителя приходится подбирать в индивидуальном порядке. Ориентировочно соотношение резисторов R2 и R3, R3 и R4, R4 и R BF должно быть в пределах (30…50) к 1. Резистор R1 должен быть 0,1…2 кОм. Расчет усилителя, приведенного на рис. 7, можно найти в литературе, например, [Р 9/70-60].

Схемы каскадных УНЧ на биполярных транзисторах

На рис. 8 и 9 показаны схемы каскодных УНЧ на биполярных транзисторах. Такие усилители имеют довольно высокий коэффициент усиления Ку. Усилитель на рис. 8 имеет Ку=5 в полосе частот от 30 Гц до 120 кГц [МК 2/86-15]. УНЧ по схеме на рис. 9 при коэффициенте гармоник менее 1% имеет коэффициент усиления 100 [РЛ 3/99-10].

Рис. 8. Каскадный УНЧ на двух транзисторах с коэффициентом усиления = 5.

Рис. 9. Каскадный УНЧ на двух транзисторах с коэффициентом усиления = 100.

Экономичный УНЧ на трех транзисторах

Для портативной радиоэлектронной аппаратуры важным параметром является экономичность УНЧ. Схема такого УНЧ представлена на рис. 10 [РЛ 3/00-14]. Здесь использовано каскадное включение полевого транзистора VT1 и биполярного транзистора VT3, причем транзистор VT2 включен таким образом, что стабилизирует рабочую точку VT1 и VT3.

При увеличении входного напряжения этот транзистор шунтирует переход эмиттер — база VT3 и уменьшает значение тока, протекающего через транзисторы VT1 и VT3.

Рис. 10. Схема простого экономичного усилителя НЧ на трех транзисторах.

Как и в приведенной выше схеме (см. рис. 6), входное сопротивление этого УНЧ можно задавать в пределах от десятков Ом до десятков МОм. В качестве нагрузки использован телефонный капсюль, например, ТК-67 или ТМ-2В. Телефонный капсюль, подключаемый при помощи штекера, может одновременно служить выключателем питания схемы.

Напряжение питания УНЧ составляет от 1,5 до 15 В, хотя работоспособность устройства сохраняется и при снижении питающего напряжения до 0,6 В. В диапазоне напряжения питания 2… 15 В потребляемый усилителем ток описывается выражением:

1(мкА) = 52 + 13*(Uпит)*(Uпит),

где Uпит — напряжение питания в Вольтах (В).

Если отключить транзистор VT2, потребляемый устройством ток увеличивается на порядок.

Двухкаскадные УНЧ с непосредственной связью между каскадами

Примерами УНЧ с непосредственными связями и минимальным подбором режима работы являются схемы, приведенные на рис. 11 — 14. Они имеют высокий коэффициент усиления и хорошую стабильность.

Рис. 11. Простой двухкаскадный УНЧ для микрофона (низкий уровень шумов, высокий КУ).

Рис. 12. Двухкаскадный усилитель низкой частоты на транзисторах КТ315.

Рис. 13. Двухкаскадный усилитель низкой частоты на транзисторах КТ315 — вариант 2.

Микрофонный усилитель (рис. 11) характеризуется низким уровнем собственных шумов и высоким коэффициентом усиления [МК 5/83-XIV]. В качестве микрофона ВМ1 использован микрофон электродинамического типа.

В роли микрофона может выступать и телефонный капсюль. Стабилизация рабочей точки (начального смещения на базе входного транзистора) усилителей на рис. 11 — 13 осуществляется за счет падения напряжения на эмиттерном сопротивлении второго каскада усиления.

Рис. 14. Двухкаскадный УНЧ с полевым транзистором.

Усилитель (рис. 14), имеющий высокое входное сопротивление (порядка 1 МОм), выполнен на полевом транзисторе VT1 (истоковый повторитель) и биполярном — VT2 (с общим).

Каскадный усилитель низкой частоты на полевых транзисторах, также имеющий высокое входное сопротивление, показан на рис. 15.

Рис. 15. схема простого двухкаскадного УНЧ на двух полевых транзисторах.

Схемы УНЧ для работы с низкоОмной нагрузкой

Типовые УНЧ, предназначенные для работы на низкоомную нагрузку и имеющие выходную мощность десятки мВт и выше, изображены на рис. 16, 17.

Рис. 16. Простой УНЧ для работы с включением нагрузки с низким сопротивлением.

Электродинамическая головка ВА1 может быть подключена к выходу усилителя, как показано на рис. 16, либо в диагональ моста (рис. 17). Если источник питания выполнен из двух последовательно соединенных батарей (аккумуляторов), правый по схеме вывод головки ВА1 может быть подключен к их средней точки напрямую, без конденсаторов СЗ, С4.

Рис. 17. Схема усилителя низкой частоты с включением низкоомной нагрузки в диагональ моста.

Если вам нужна схема простого лампового УНЧ то такой усилитель можно собрать даже на одной лампе, смотрите у нас на сайте по электронике в соответствующем разделе.

Литература: Шустов М.А. Практическая схемотехника (Книга 1), 2003 год.

Исправления в публикации: на рис. 16 и 17 вместо диода Д9 установлена цепочка из диодов.

Матрица датчиков

A с использованием многофункциональных полевых транзисторов со сверхвысокой чувствительностью и точностью для биомониторинга

Изготовление устройств

Для гибких физических датчиков, очень чувствительных к динамическому и статическому давлению в коже e , мы построили один OFET датчик или массив датчиков OFET на гибкой подложке. Сначала мы включили высококристаллический P (VDF-TrFE) в качестве диэлектрика затвора и органический полупроводник пентацен в качестве канала к платформе физически чувствительного полевого транзистора (Physical-FET) (рис.1а). OFET с верхним вентилем и нижним контактом были изготовлены на полиимидной (PI) подложке. Процедура изготовления устройства показана на вспомогательном рис. S1. Вкратце, были выполнены контактное формирование исток-сток слоя Au и последовательное нанесение слоя пентацена. Для повышения стабильности характеристик устройства поверхность канала пентацена была инкапсулирована органическим слоем тетратетраконтана (ТТС).

Рис. 1

( a ) Структура OFET и матрицы транзисторов, состоящей из микроструктурированного P (VDF-TrFE) в качестве диэлектрика затвора и пентацена в качестве канального слоя.(b ) Изображения FE-SEM микроструктурированного P (VDF-TrFE), кристаллизованного при 140 ° C в течение 4 часов.

Высококристаллический микроструктурированный P (VDF-TrFE) пирамидальной формы (рис. 1b) был воспроизведен с использованием формы из полиуретанакрилата (PUA), изготовленной на основе полиэтилентерефталата (PET), кристаллизованной при 140 ° C в течение 4 часов. , затем охлаждают до комнатной температуры и отслаивают от формы. Здесь кристалличность толстой микроструктуры P (VDF-TrFE) наблюдалась на изображении FE-SEM на виде сверху (см. Вспомогательный рис.S2). Как показано на вспомогательном рис. S2, пленка показала наилучшую кристалличность после кристаллизации в течение 4 часов. Перед нанесением покрытия методом центрифугирования P (VDF-TrFE) на верхней части формы из полиуретана была сформирована пленка из аморфного углерода (α-углерод) для снижения поверхностной энергии, что позволило легко отделить микроструктуру P (VDF-TrFE) от плесень. Формы из PUA были изготовлены путем повторного литья с использованием кремниевой мастер-формы. Средняя ширина, расстояние и высота пирамид в микроструктурированном диэлектрике затвора P (VDF-TrFE) составляли 4, 4 и 2.5 мкм соответственно. Слой микроструктурированного P (VDF-TrFE) толщиной 4 мкм переносили на верхнюю часть инкапсулированного пентаценового канала, и слой электрода затвора наносили последовательно (подробности см. В разделе «Методы»). Как показано на вспомогательном рис. S3, выходные характеристики микроструктурированных OFET показывают слегка высокий ток отключения перед опросом, который может быть отнесен на счет многократно приложенного напряжения затвора во время измерительных устройств, вызывающего небольшое замыкание диэлектрика затвора. После опроса устройства показали линейные выходные характеристики из-за внутреннего поля, индуцированного поляризацией диполей в высококристаллическом микроструктурированном диэлектрике затвора P (VDF-TrFE).Массив из 4 × 4 микроструктурированных OFET был также изготовлен с использованием той же технологической последовательности для измерения параметров измерения в реальном времени путем прямой адресации отдельного устройства (рис. 1a).

Бимодальное определение температуры и давления в SA-режиме

Чтобы реализовать характеристики отклика изготовленных OFET в SA-режиме в ответ на статическое и изменяющееся давление, система циклического нагнетания с датчиком нагрузки на металлическом блоке, нагреваемом с различными Температура использовалась для одновременного приложения давления и температуры к устройству.Для точной количественной оценки обнаружения статического давления в режиме SA были приняты метод смещения затвора переменного тока и метод деконволюции сигнала (в качестве примера см. Отклики датчика при смещении затвора переменного тока на вспомогательном рис. S4) ^24,32 . На рисунке 1b показаны характеристики крутизны канала g _м и эквивалентного напряжения В ₀ при изменении как давления, P, , так и температуры T , извлеченных из OFET.Наблюдаемая линейность модуляции g _m и V ₀ на рис. 1b позволяет нам измерять неизвестные статические входы P и T . На рисунке 1c показаны значения считывания T и P (светлые кружки) при стимулах T и P с промышленных датчиков (точки пересечения пунктирными линиями). Считываемые значения T и P с датчика хорошо совпадали с входными параметрами T и P .Обнаруживаемый диапазон давлений OFET с микроструктурированным функциональным диэлектриком затвора для статического давления был намного ниже, чем у OFET с тонкопленочным функциональным диэлектриком затвора. При сравнении значений M с различными диэлектрическими структурами затвора, значения M ₁ и M ₃ при использовании микроструктурированного P (VDF-TrFE) были намного выше, чем при использовании тонкопленочной структуры (вспомогательная таблица S1). Считается, что микроструктурированный P (VDF-TrFE) приводит не только к модуляции большой толщины, приводящей к увеличению диэлектрической емкости затвора, C и, в свою очередь, г _м , но также и к увеличению В ₀ из-за вызванного флексоэлектричеством пьезоэлектрического эффекта пирамидального диэлектрика затвора под давлением.

Высокая точность определения температуры и давления в SA-режиме

Для исследования температуры и точности определения давления в SA-режиме микроструктурированных OFET, перепады давления и температуры рассчитываются с использованием уравнения (4) (см. Рис. 2c, d). Здесь четыре устройства были измерены 10 раз при пяти различных примененных значениях T и P . На основе этих измерений были исследованы 1000 точек данных на каждом T и P для количественной оценки статистической точности.Как показано на рис. 2c, было обнаружено очень маленькое значение стандартного отклонения в извлеченных значениях P (0,013 кПа). Мы также достигли очень малого стандартного отклонения (12 мК) для извлеченных значений T , как показано на рис. 2d. Очень высокая точность и повторяемость сенсорных устройств имеют решающее значение для приложений биомониторинга. Например, разрешение температуры кожи <50 мК существенно требуется для биомедицинского мониторинга температуры кожи ¹⁶ . Действительно, чувствительные устройства, представленные в этой работе, могут эффективно обеспечивать точные измерения температуры кожи и частоты сердечных сокращений.

Рисунок 2

( a ) Изменения крутизны канала (g _м ) (слева) и эквивалентного напряжения (V ₀ ) (справа) в многофункциональном OFET при одновременно приложенном давлении (P) от 0 до 20 кПа и температуры (T) от 36 до 40 ° C. (b ) Извлеченные считанные значения P и T (белые кружки), измеренные 10 раз при стимулах P и T от коммерческих датчиков (точки пересечения пунктирными линиями). ( c ) P и ( d ) T различия, рассчитанные по 1000 собранным точкам данных с четырех устройств.( e ) Демонстрация бимодального восприятия в реальном времени со стимулами, подаваемыми пальцем и тупой палкой. ( f ) Изменение I _D , измеренное в диапазоне очень низкого давления от 0 до 80 Па, с ошибками после многократного проведения до 5 раз.

Демонстрация бимодального определения температуры и давления в SA-режиме

Чтобы продемонстрировать обнаружение в SA-режиме одновременно применяемых P и T, на OFET нажимали пальцем и тупой палкой. Как показано на рис.2e, каждая точка данных может быть извлечена путем измерения всего за 2 с, потому что I _D , измеренный с помощью смещения затвора переменного тока, стабилизировался в течение 2 с после создания давления (подтверждающий рис. S4). Когда датчик нажимался пальцем с относительно постоянным давлением (рис. 2e), устройство реагировало на давление пальца с показанием 0,25 кПа. При нажатии на датчик большим пальцем измеренная температура колебалась от 35 до 36 ° C (рис. 2e). Учитывая, что температура кожи руки человека варьируется от 21 до 37 ° C в зависимости от субъектов и окружающей среды, требуется более подробное исследование для точного измерения различных частей кожи человека в различных условиях ^{16,33,36,37,38 , 39,40,41,42,43} .Поэтому, чтобы подтвердить обоснованность наших результатов, было проведено больше экспериментов по исследованию температуры пальцев нескольких испытуемых с использованием ИК-камеры в различных условиях окружающей среды (в помещении и на улице) после калибровки с использованием термопары, встроенной в нагретый металлический блок. это также использовалось для калибровки датчика. Как показано в вспомогательной таблице S2, 3 и вспомогательном рисунке S5, наблюдались колебания (от 33 до 36 ° C) в измеренных температурах большого пальца человека у разных испытуемых или в разных средах (в помещении и в разных условиях).на открытом воздухе). Температура в помещении лаборатории во время ИК-термографических измерений для всех испытуемых была такой же, как и во время экспериментов для данных на рис. 2e. Температура большого пальца, измеренная у пациента № 1 датчиком (рис. 2e) и ИК-камерой (вспомогательная таблица S2, 3 и вспомогательный рис. S5), была почти одинаковой. Средние значения температуры большого пальца в помещении и на улице были рассчитаны как 21,2 и 34,6 ° C соответственно. Основываясь на результатах оценок температуры человеческого тела, проведенных нами и другими группами, считается, что электрически измеренная температура пальцев в этой работе является разумной.Давление, прижатое тупым наконечником (рис. 2e), было измерено как приблизительно 0,3 кПа, но не было измерено никакого изменения температуры. Эта демонстрация указывает на полезность устройства для одновременного количественного измерения неизвестной температуры и статического давления. Разделение статического давления и температуры позволяет нам получать бимодальное зондирование с помощью одного сенсорного устройства.

Предел обнаружения и чувствительность при обнаружении давления в SA-режиме

Чтобы исследовать предел обнаружения давления микроструктурированных OFET, были измерены изменения I _D , когда легкие объекты, состоящие из глины, были помещены на верхнюю часть устройств. , который повторялся до 5 раз, и усредненные значения со стандартным отклонением указаны на рис.2f. При подготовке измерительной системы использовался вакуумный насос для удержания и падения объекта на поверхность OFET (см. Рис. 2е). Перед тем, как уронить объект, мы измерили вес и площадь поверхности куска глины, чтобы рассчитать приложенное давление. Микроструктурированный OFET показал превосходные отклики и линейность с чувствительностью к давлению 1,016 кПа ^-1 в диапазоне давлений 20 ~ 80 Па при воздействии легкими объектами. Таким образом, самое низкое обнаруживаемое давление было оценено как 20 Па, что сопоставимо с таковым у недавно опубликованного устройства измерения давления ¹⁴ .Кроме того, мы также исследовали характеристики чувствительности после испытания на циклический изгиб. Как показано на вспомогательном рис. S6, чувствительность к давлению немного ухудшилась с 1,016 до 1,013 кПа ^-1 , что было вызвано деградацией пентаценового канала. Ток в закрытом состоянии микроструктурных полупроводниковых транзисторов немного уменьшился после циклической деформации (не показано). Однако эта проблема могла бы быть решена, если бы канальный слой был заменен более стабильными органическими полупроводниковыми материалами.

Обнаружение динамического давления в режиме RA

Чтобы понять чувствительность микроструктурированного датчика OFET к давлению в режиме RA, модуляция тока стока (I _D ) микроструктурированного OFET в состояние динамического повышения давления («применить и отпустить» типа) с изменяющейся приложенной силой впервые были измерены в системе динамической нагрузки, аналогичной системе, используемой Takei и др. . ³¹ . Малое динамическое давление составляло от 0,3 до 5 кПа при частоте нагнетания 5 Гц и времени нагнетания 100 мс. Результаты показаны на рис. 3а. В испытании на циклическую нагрузку микроструктурированных OFET наименьшее применимое давление составляло 0,3 кПа из-за ограничений оборудования, используемого при измерениях. Однако мы уже продемонстрировали чувствительность микроструктурированных OFET к динамическому давлению в диапазоне всего 20 Па путем падения легких объектов (рис. 2f). Результаты теста циклического нагнетания показали высокую чувствительность микроструктурированного OFET к очень малому значению P, равному 0.3 кПа при частоте нагнетания 5 Гц.

Рисунок 3

( a ) Зависящий от времени I _D многофункциональных OFET с переменным давлением от 0,3 до 5 кПа при частоте 5 Гц. ( b ) Сравнение чувствительности OFET с микроструктурированным и тонкопленочным P (VDF-TrFE) в качестве диэлектрика затвора. ( c ) Характеристики отклика (I _D ) датчиков OFET при изменении частоты приложенного давления от 1 до 10 Гц (сверху вниз рисунок) при фиксированном давлении 0.3 кПа. (d) Реакция I _D на человеческий пульс. ( e ) Увеличенные выходные сигналы для обнаружения человеческого пульса.

Значительное повышение чувствительности микроструктурированных датчиков OFET к динамическому давлению в первую очередь связано с улучшенными электромеханическими эффектами связи, вызванными большей деформацией микроструктурированного P (VDF-TrFE) по сравнению с деформацией тонкопленочного P (VDF-TrFE) под воздействием такое же состояние давления. Повышенная деформация микроструктурированного диэлектрика затвора может привести к резким изменениям C и P _r в функциональном диэлектрике затвора и, в свою очередь, к усиленной модуляции I _D в микроструктурированном датчике OFET.Анализ g _m и V ₀ изменений микроструктурированной диэлектрической проницаемости затвора и характеристик чувствительности микроструктурированных OFET в условиях статического давления, как уже обсуждалось в ответах в SA-режиме, показал, что большое изменение в C , а не в P _r , микроструктурированные диэлектрики затвора OFET в первую очередь отвечают за усиленную модуляцию g _m и, в свою очередь, I _D .Чтобы определить причины создания превосходной чувствительности в режиме прямого восхождения, мы исследовали чувствительность OFET с микроструктурой по сравнению с OFET с плоской структурой в диапазоне высокого давления. Как показано на фиг. 3b, изменение I _D было извлечено путем увеличения приложенного давления в диапазоне от 10 до 100 кПа. Как и ожидалось, чувствительность OFET с микроструктурой (0,028 кПа ^-1 ) была намного выше, чем чувствительность OFET с плоской структурой (0,003 кПа ^-1 ).

Для исследования динамических откликов при различных частотах воздействия, характеристики отклика микроструктурированных OFETs на низкие уровни динамического давления при 0.Измерения составляли 3 кПа при частоте нагнетания от 1 до 10 Гц. Частоты нагнетания, превышающие 10 Гц, не могли быть применены в этом эксперименте из-за ограничений оборудования динамического нагнетания. Результаты на рис. 3c показывают, что при частоте нагнетания до 10 Гц динамические отклики следовали приложенной частоте нагнетания без значительной временной задержки. Время реакции после динамического нагнетания давления составляет порядка 20 мс при частоте нагнетания 10 Гц. Этого времени отклика достаточно для приложений с тактильным зондированием.Функциональный диэлектрик затвора не является ограничивающим фактором для реализации высокоскоростных тактильных датчиков, поскольку P (VDF-TrFE), как сообщалось, выдерживает и реагирует на очень высоких частотах, выше диапазона кГц ³² . Ожидается, что динамические характеристики микроструктурированных OFET на более высоких частотах воздействия будут ограничены низкой подвижностью полевого канала в OFET с пентаценом.

Обнаружение частоты пульса

Чтобы продемонстрировать применимость ответов типа RA с использованием микроструктурированных OFET, были применены устройства для определения частоты сердечных сокращений путем измерения модуляции давления в лучевой артерии человека на запястье.Как показано на рис. 3d, I _D микроструктурированных OFET контролировали, пока устройства были прикреплены к запястью. Волна давления лучевой артерии обычно включает в себя три разные волны: падающую волну кровотока и две отраженные волны ⁴⁴ . Однако у молодых здоровых людей (до 30 лет) наблюдаются две четко различимые волны ⁴⁴ ; падающая волна и отраженная волна, что также демонстрируют наши результаты, измеренные у 27-летнего человека.Для диагностики артериальной жесткости индекс увеличения лучевой артерии (AI _r = P ₂ / P ₁ ) обычно исследуют путем извлечения P ₁ и P ₂ на рис. 3e. Среднее значение AI _r было оценено как 42%, что разумно совпадает с литературными данными относительно здорового взрослого мужчины в возрасте около 20 лет ⁴⁴ . Следовательно, микроструктурированные OFET показали превосходную применимость для устройства биомедицинского мониторинга здоровья при измерении частоты сердечных сокращений.

Демонстрация массива обнаружения в SA- и RA-режимах

Для применения описанных возможностей обнаружения в RA- и SA-режимах микроструктурированного OFET к формату массива, измерение в RA- и SA-режимах в режиме 4 × 4 в реальном времени Массив устройств был продемонстрирован путем измерения откликов массива устройств в реальном времени. Размер пикселя, содержащего OFET, составлял приблизительно 0,5 × 1 мм, а наши 16 устройств были равномерно распределены по площади 1,3 × 1,3 см ² . Наша система массива может одновременно измерять произвольные значения T — P 16 устройств в массиве в режиме реального времени, напрямую обращаясь к каждому устройству в массиве.Детали измерения системы массива были описаны в разделе «Методы». На рисунке 4b показано трехмерное отображение измеренных значений T и P , соответственно, для демонстрации режима SA, когда половина устройств, то есть 8 устройств, была нажата путем размещения кнопки с подогревом, как показано на тепловом изображении. изображение, полученное инфракрасной (ИК) камерой. Было видно, что считываемые температура и давление приборов с нагретым объектом были выше, чем у приборов без него (см. Рис.4а). Кроме того, измеренные температуры устройств под объектом были очень близки к температуре предварительного нагрева (40 ° C), полученной из тепловизионного изображения. Через 3 минуты считываемые температуры, полученные с объекта, со временем снизились из-за атмосферного охлаждения (см. Рис. 4c). Несмотря на то, что считываемые температуры устройств снизились, считываемые давления не изменились из-за того же давления со стороны помещенного объекта.

Рисунок 4

Считывание P и T из массива устройств 4 × 4:

( a ) без стимулов и (b ) с объектом, нагретым до 40 ° C, помещенным на массив устройств и ( c ) после охлаждения в течение 3 мин.( d ) Изменение I _D сенсорной матрицы при сильном продувке прямо на нее. Два устройства в (3, 4) и (2, 1) неисправны.

Чтобы продемонстрировать обнаружение режима RA, были извлечены изменения в I _D из 16 устройств в массиве, в то время как дыхание изо рта выдувалось на устройства. Расстояние между комплектом устройств и ртом во время обдува составляло 10 см. Как показано на рис. 4d, устройства хорошо реагировали на стимулы, вызванные выдохом непосредственно на поверхность установленных устройств.Результаты указывают на сверхвысокую чувствительность устройств при обнаружении в RA-режиме. Демонстрации обнаружения различных динамических стимулов указывают на потенциальную применимость датчиков во многих различных приложениях интеллектуальных устройств.

Точные измерения распределения температуры кожи

Чтобы исследовать применимость матрицы датчиков для биомониторинга, мы наблюдали за распределением температуры тела человека после прикрепления матрицы датчиков к коже человека.Массив устройств, прикрепленных к коже, был слегка изогнут из-за неровной поверхности кожи человека. Поэтому для реализации механической прочности мы оценили способность определения температуры микроструктуры OFET при механическом изгибе при радиусе изгиба 1 см. Как показано на вспомогательном рис. S7, почти нет разницы между приложенной температурой и температурой считывания даже в изогнутом состоянии. Следовательно, считается, что эффект изгиба на считывание температуры матрицы датчиков, прикрепленной к ладони, незначительно.Тепловое изображение того же участка кожи было получено с помощью ИК-камеры (см. Рис. 5). Считываемые температуры 16 устройств очень близки к температуре кожи по тепловому изображению, полученному ИК-камерой, как показано на рис. 4e. Кроме того, мы обнаружили небольшую разницу в температурах считывания в зависимости от положения устройства. На ИК-изображении кожи человека было ясно, что температура кровеносного сосуда немного выше по сравнению с температурой в других местах, что также было видно по считываемым температурам, измеренным с массива устройств.Превосходное температурное разрешение нашей матрицы датчиков позволило нам определить температуру кровеносного сосуда.

Рисунок 5

Отображение распределения температуры от массива устройств 4 × 4 на коже человека, включая область с кровеносным сосудом, и сравнение его с тепловым изображением, полученным с помощью ИК-камеры.

Черный цвет на карте распределения температуры указывает на неисправные устройства.

Простой транзисторный предусилитель. Мощный транзисторный усилитель

Время чтения ≈ 6 минут

Усилители

— наверное, одни из первых устройств, которые начинают конструировать начинающие радиолюбители.Собирая УНЧ-транзисторы своими руками по готовой схеме, многие используют микросхемы.

Транзисторные усилители хоть и отличаются огромным количеством, но каждый электронщик постоянно стремится сделать что-то новое, более мощное, сложное, интересное.

Более того, если вам нужен качественный и надежный усилитель, то стоит присмотреться к моделям на транзисторах. В конце концов, они самые дешевые, способны воспроизводить чистый звук, и любой новичок может легко их сконструировать.

Поэтому давайте разберемся, как сделать самодельный басовый усилитель класса B.

Примечание! Да, усилители класса Б тоже могут быть хороши. Многие говорят, что только ламповые устройства могут воспроизводить качественный звук. Отчасти это правда. Но посмотрите на их стоимость.

Тем более что собрать такой прибор в домашних условиях — задача не из легких. Ведь нужные радиолампы придется долго искать, а потом покупать по довольно высокой цене.Да и сам процесс сборки и пайки требует некоторого опыта.

Поэтому рассмотрим схему простого и в то же время качественного усилителя низкой частоты, способного выдавать звуковую мощность 50 Вт.

Старая, но проверенная временем схема из 90-х годов

Схема УНЧ, которую мы будем собирать, впервые была опубликована в журнале «Радио» в 1991 году. Ее успешно собрали сотни тысяч радиолюбителей. Причем не только для повышения квалификации, но и для использования в своих аудиосистемах.

Итак, знаменитый усилитель низких частот Дорофеева:

Уникальность и гениальность этой схемы заключается в ее простоте. В этом УНЧ используется минимальное количество радиоэлементов и предельно простой источник питания. Но устройство способно «брать» нагрузку в 4 Ом и обеспечивать выходную мощность 50 Вт, чего вполне достаточно для домашней или автомобильной акустической системы.

Многие инженеры-электрики улучшили и доработали эту схему. I. Для удобства мы взяли самую современную его версию, заменив старые компоненты на новые, чтобы вам было проще спроектировать ULF:

Описание схемы усилителя низкой частоты

В «доработанном» Доровеевском УНЧ использованы уникальные и наиболее эффективные схематические решения.Например, сопротивление R12. Этот резистор ограничивает ток коллектора выходного транзистора, тем самым ограничивая максимальную мощность усилителя.

Важно! Не меняйте номинал R12 с целью увеличения выходной мощности, так как он точно согласован с компонентами, которые используются в схеме. Этот резистор защищает всю цепь от короткого замыкания. .

Выходной каскад транзисторов:

Тот же R12 «вживую»:

Резистор R12 должен иметь мощность 1 Вт, если такого нет под рукой — возьмите полватта.Он имеет параметры, обеспечивающие коэффициент гармонических искажений до 0,1% на частоте 1 кГц и не более 0,2% на частоте 20 кГц. То есть на слух никаких изменений вы не заметите. Даже при работе на максимальной мощности.

Блок питания нашего усилителя нужно выбрать биполярный, с выходными напряжениями в пределах 15-25 В (+ — 1%):

Чтобы «поднять» мощность звука, можно увеличить напряжение. Но тогда необходимо будет заменить транзисторы в конечном каскаде схемы параллельно.Их нужно заменить на более мощные, а затем пересчитать несколько сопротивлений.

Компоненты R9 и R10 должны быть рассчитаны в соответствии с подаваемым напряжением:

Они с помощью стабилитрона ограничивают проходящий ток. В этой же части схемы собран параметрический стабилизатор, который нужен для стабилизации напряжения и тока перед операционным усилителем:

Несколько слов о микросхеме TL071 — «сердце» нашего УНЧ.Он считается отличным операционным усилителем, который можно найти как в любительском, так и в профессиональном звуковом оборудовании. Если подходящего операционного усилителя нет, его можно заменить на TL081:

.

Вид «наяву» на плате:

Важно! Если вы решили использовать в этой схеме какие-либо другие операционные усилители, внимательно изучите их распиновку, ведь «ножки» могут иметь другое значение.

Для удобства микросхему TL071 следует установить на пластиковую розетку, предварительно впаянную в плату.Так что при необходимости можно будет быстро заменить компонент на другой.

Полезно знать! Для ознакомления представим вам еще одну схему этого УНЧ, но без усилительной микросхемы. Устройство состоит исключительно из транзисторов, но собирается крайне редко из-за устаревания и неактуальности.

Для удобства мы постарались сделать печатную плату как можно меньше — для компактности и удобства установки в аудиосистему:

Все перемычки на плате должны быть спаяны сразу после травления.

Блоки транзисторов (входной и выходной каскад) необходимо монтировать на общем радиаторе. Конечно, они тщательно изолированы от радиатора.

На схеме они здесь:

А вот на печатной плате:

Если готовых нет в наличии, радиаторы могут быть из алюминиевых или медных пластин:

Транзисторы выходного каскада должны иметь рассеиваемую мощность не менее 55 Вт, а еще лучше — 70 или целых 100 Вт.Но этот параметр зависит от напряжения питания, подаваемого на плату.

Из схемы видно, что на входном и выходном каскадах используются 2 комплементарных транзистора. Для нас важно подобрать их по коэффициенту усиления. Для определения этого параметра можно взять любой мультиметр с функцией проверки транзисторов:

Если у вас нет такого устройства, то вам придется позаимствовать тестер транзисторов у некоторых мастеров:

Стабилитроны

следует выбирать по их мощности на полВт.Напряжение их стабилизации должно быть 15-20 В:

Блок питания. Если вы планируете установить на свой УНЧ трансформаторный блок питания, то выбирайте фильтрующие конденсаторы емкостью не менее 5000 мкФ. Здесь чем больше, тем лучше.

Собранный нами басовый усилитель относится к B-классу. Работает стабильно, обеспечивая практически кристально чистый звук. Но лучше всего подбирать БН, чтобы он не мог работать на полную мощность. Оптимальный вариант — трансформатор общей мощностью не менее 80 Вт.

Вот и все. Мы разобрались, как собрать УНЧ на транзисторах своими руками по простой схеме, и как ее можно улучшить в будущем. Все комплектующие устройства найдутся, а если их нет, стоит разобрать пару старых магнитофонов или заказать в интернете радиодетали (стоят почти копейки).

Они ушли в прошлое, и теперь, чтобы собрать любой простой усилитель, больше не нужно мучиться с расчетами и клепать большую печатную плату.

В настоящее время практически вся дешевая усилительная аппаратура изготавливается на микросхемах. Наиболее распространены микросхемы TDA для усиления звукового сигнала. В настоящее время они используются в автомобильных радиоприемниках, активных сабвуферах, домашних колонках и многих других усилителях звука и выглядят примерно так:

Плюсы чипов TDA

1. Для того, чтобы собрать на них усилитель, достаточно подать питание, подключить колонки и несколько радиоэлементов.
2. Размеры этих микросхем очень малы, но их придется ставить на радиатор, иначе они сильно нагреются.
3. Продаются в любом радиомагазине. На Али что то дороговато если брать в розницу.
4. Они имеют встроенные различные защиты и другие опции, такие как отключение звука и так далее. Но по моим наблюдениям защиты работают не очень хорошо, поэтому микросхемы часто умирают либо от перегрева, либо от. Так что желательно не замыкать клеммы микросхемы между собой и не перегревать микросхему, выдавливая из нее все соки.
5. Цена.Я бы не сказал, что они очень дорогие. По цене и выполняемым функциям им нет равных.

Одноканальный усилитель на TDA7396

Построим простой одноканальный усилитель на базе микросхемы TDA7396. На момент написания брал по цене 240 руб. В даташите на микросхему сказано, что эта микросхема может выдавать до 45 Вт при нагрузке 2 Ом. То есть если измерить сопротивление катушки динамика и оно будет около 2 Ом, то на динамике вполне можно получить пиковую мощность 45 Вт.Этой мощности вполне хватит, чтобы устроить в комнате дискотеку не только для себя, но и для соседей и при этом получить посредственный звук, который, конечно, не идет ни в какое сравнение с усилителями hi-fi.

Распиновка микросхемы:

Собираем наш усилитель по типовой схеме, которая была приложена в самом даташите:

Обслуживаем + Vs на ноге 8, а не обслужить что-либо на ноге 4. Следовательно, диаграмма будет выглядеть так:

Vs — напряжение питания.Оно может быть от 8 до 18 вольт. «IN +» и «IN-» — здесь мы посылаем слабый звуковой сигнал. Подключаем динамик к 5-й и 7-й ножкам. Ставим на минус шестую ножку.

Вот моя сборка для настенного крепления

Я не использовал конденсаторы на входе питания 100nF и 1000uF, так как у меня чисто напряжение от блока питания.

Качала динамик со следующими параметрами:

Как видите, сопротивление катушки 4 Ом.Полоса частот указывает на то, что это тип сабвуфера.

А вот так выглядит мой саб в самодельном футляре:

Пытался снимать видео, но звук на видео у меня очень плохой. Но все-таки могу сказать, что от телефона на средней мощности уже забивал так, что уши накручивались, хотя потребление всей схемы в рабочем виде было всего около 10 ватт (14,3 умножить на 0,73). В этом примере я взял напряжение как в автомобиле, то есть 14.4 вольта, что вполне соответствует нашему рабочему диапазону от 8 до 18 вольт.

Если у вас нет мощного блока питания, то собрать его можно по этой схеме.

Не стоит останавливаться на данной микросхеме. Как я уже сказал, существует множество типов этих микросхем TDA. Некоторые из них усиливают стереосигнал и могут выводить звук сразу на 4 динамика, как это делается в автомобильных радиоприемниках. Так что не поленитесь порыться в интернете и найти подходящий TDD.Завершив сборку, позвольте соседям проверить ваш усилитель, открутив ручку регулировки громкости на всю балалайку и прислонив мощный динамик к стене).

А вот в статье я собрал усилитель на микросхеме TDA2030A

Очень хорошо получилось, так как у TDA2030A характеристики лучше, чем у TDA7396

Для разнообразия также приложу еще одну схему от абонента, чей усилитель на TDA 1557Q работает исправно уже более 10 лет подряд:

Усилители на Алиэкспресс

На Али еще на TDA нашел китовые комплекты.Вот, например, стереоусилитель мощностью 15 Вт на канал за 1 доллар. Этой мощности вполне достаточно, чтобы потусоваться с любимыми треками в маленькой комнатке.

Можно купить.

А вот уже готово сразу

Да и вообще таких усилительных модулей на Алиэкспресс очень много. Щелкните по этой ссылке и выберите любой понравившийся усилитель.

Усилители низкой частоты (УНЧ) используются для преобразования слабых сигналов, в основном звукового диапазона, в более мощные сигналы, приемлемые для прямого восприятия через электродинамические или другие излучатели звука.

Отметим, что усилители ВЧ до частот 10 … 100 МГц строятся по аналогичным схемам, все отличие чаще всего сводится к тому, что значения емкости конденсаторов таких усилителей уменьшаются во столько же раз. поскольку частота высокочастотного сигнала превышает частоту низкочастотного.

Усилитель простой однотранзисторный

Простейший УНЧ, выполненный по схеме с общим эмиттером, показан на рис.1. В качестве нагрузки используется телефонная капсула. Допустимое напряжение питания для этого усилителя 3 … 12 В.

Номинал резистора смещения R1 (десятки кОм) желательно определить экспериментальным путем, так как его оптимальное значение зависит от напряжения питания усилителя, сопротивления телефонной капсулы и коэффициента передачи конкретного экземпляра транзистора.

Рис. 1. Схема простого УНЧ на одном транзисторе + конденсатор и резистор.

Для выбора начального номинала резистора R1 следует учесть, что его значение должно быть примерно в сто и более раз выше сопротивления, включенного в цепь нагрузки.Для выбора резистора смещения рекомендуется последовательно включать постоянный резистор сопротивлением 20 … 30 кОм и переменный резистор сопротивлением 100 … 1000 кОм, после чего подавая звуковой сигнал малой амплитуды. к входу усилителя, например, с магнитофона или плеера, поверните ручку переменного резистора, чтобы добиться наилучшего качества сигнала при максимальной громкости.

Величина емкости переходного конденсатора С1 (рис. 1) может находиться в диапазоне от 1 до 100 мкФ: чем больше значение этой емкости, тем более низкие частоты может усилить УНЧ.Для освоения техники усиления низких частот рекомендуется поэкспериментировать с подбором номиналов элементов и режимов работы усилителей (рис. 1 — 4).

Варианты усовершенствованного однотранзисторного усилителя

Усложненная и улучшенная по сравнению со схемой на рис. 1 схемы усилителя показаны на рис. 2 и 3. На схеме на рис. 2, каскад усиления дополнительно содержит цепочку частотно-зависимой отрицательной обратной связи (резистор R2 и конденсатор C2), улучшающую качество сигнала.

Рис. 2. Схема однотранзисторного УНЧ с частотно-зависимой цепью отрицательной обратной связи.

Рис. 3. Однотранзисторный усилитель с делителем для подачи напряжения смещения на базу транзистора.

Рис. 4. Однотранзисторный усилитель с автоматической настройкой смещения базы транзистора.

На схеме на рис. 3, смещение к базе транзистора устанавливается более «жестко» с помощью делителя, что улучшает качество усилителя при изменении условий его работы.В схеме на рис. 4 используется «автоматическая» установка смещения на основе усилительного транзистора.

Усилитель на транзисторах двухкаскадный

Последовательно соединив два простейших каскада усиления (рис. 1), можно получить двухкаскадный УНЧ (рис. 5). Коэффициент усиления такого усилителя равен произведению коэффициентов усиления отдельных каскадов. Однако нелегко получить большое устойчивое усиление за счет последующего увеличения количества каскадов: усилитель, вероятно, самовозбудится.

Рис. 5. Схема простого двухкаскадного усилителя низких частот.

Новые разработки усилителей низкой частоты, схемы которых в последние годы часто цитируются на страницах журналов, преследуют цель достижения минимальных гармонических искажений, увеличения выходной мощности, расширения полосы частот для усиления и т. Д.

В то же время при настройке различных устройств и проведении экспериментов часто требуется простой УНЧ, который можно собрать за несколько минут.Такой усилитель должен содержать минимальное количество дефектных элементов и работать в широком диапазоне изменения напряжения питания и сопротивления нагрузки.

Схема УНЧ на полевых и кремниевых транзисторах

Схема простого НЧ усилителя мощности с прямым подключением каскадов показана на рис. 6 [Rl 3 / 00-14]. Входное сопротивление усилителя определяется значением потенциометра R1 и может изменяться от сотен Ом до десятков МОм. Выход усилителя можно подключить к нагрузке с сопротивлением от 2… От 4 до 64 Ом и выше.

При высокоомной нагрузке транзистор КТ315 можно использовать в качестве VT2. Усилитель работает в диапазоне напряжений питания от 3 до 15 В, хотя его приемлемые характеристики сохраняются даже при снижении напряжения питания до 0,6 В.

Емкость конденсатора С1 можно выбирать в диапазоне от 1 до 100 мкФ. В последнем случае (C1 = 100 мкФ) УНЧ может работать в диапазоне частот от 50 Гц до 200 кГц и выше.

Рис.6. Схема простого усилителя низкой частоты на двух транзисторах.

Амплитуда входного УНЧ сигнала не должна превышать 0,5 … 0,7 В. Выходная мощность усилителя может варьироваться от десятков мВт до единиц Вт в зависимости от сопротивления нагрузки и величины питающего напряжения.

Настройка усилителя заключается в подборе резисторов R2 и R3. С их помощью устанавливается напряжение на стоке транзистора VT1, равное 50 … 60% от напряжения источника питания.Транзистор VT2 необходимо установить на пластину радиатора (радиатора).

Гусеничный УНЧ с прямой связью

На рис. 7 представлена ​​схема еще одного, казалось бы, простого УНЧ с прямыми связями между каскадами. Такая связь улучшает частотную характеристику усилителя в низкочастотном диапазоне, а общая схема упрощается.

Рис. 7. Принципиальная схема трехкаскадного УНЧ с прямым включением каскадов.

В то же время настройка усилителя усложняется тем, что сопротивление каждого усилителя нужно подбирать индивидуально.Примерно соотношение резисторов R2 и R3, R3 и R4, R4 и R BF должно быть в пределах (30 … 50) к 1. Резистор R1 должен быть 0,1 … 2 кОм. Расчет усилителя, показанного на рис. 7, можно найти в литературе, например [P 9 / 70-60].

Каскадные УНЧ схемы на биполярных транзисторах

На рис. 8 и 9 показаны схемы каскодных биполярных УНЧ транзисторов. Такие усилители имеют достаточно высокий коэффициент усиления Ku. Усилитель на рис. 8 имеет Ku = 5 в диапазоне частот от 30 Гц до 120 кГц [МК 2 / 86-15].УНЧ по схеме на рис. 9 с коэффициентом гармоник менее 1% имеет коэффициент усиления 100 [RL 3 / 99-10].

Рис. 8. Каскад УНЧ на двух транзисторах с усилением = 5.

Рис. 9. Каскад УНЧ на двух транзисторах с усилением = 100.

УНЧ экономичный на трех транзисторах

Для портативного электронного оборудования важным параметром является КПД УНЧ. Схема такого УНЧ показана на рис. 10 [RL 3 / 00-14].Здесь используется каскадное соединение полевого транзистора VT1 и биполярного транзистора VT3, причем транзистор VT2 включается таким образом, чтобы стабилизировать рабочую точку VT1 и VT3.

При увеличении входного напряжения этот транзистор шунтирует переход эмиттер-база VT3 и снижает значение тока, протекающего через транзисторы VT1 и VT3.

Рис. 10. Схема простого экономичного усилителя НЧ на трех транзисторах.

Как и в приведенной выше схеме (см. Рис.6) входной импеданс этого УНЧ может быть установлен в диапазоне от десятков Ом до десятков МОм. В качестве нагрузки использовалась телефонная капсула, например ТК-67 или ТМ-2В. Телефонный капсюль, подключаемый с помощью вилки, может одновременно служить выключателем питания схемы.

Напряжение питания УНЧ от 1,5 до 15 В, хотя прибор остается работоспособным даже при падении напряжения питания до 0,6 В. В диапазоне напряжений питания 2 … 15 В описывается ток, потребляемый усилителем. выражением:

1 (мкА) = 52 + 13 * (Упит) * (Упит),

, где Usup — напряжение питания в вольтах (В).

Если выключить транзистор VT2, ток, потребляемый устройством, увеличивается на порядок.

Двухступенчатый УНЧ с прямым включением ступеней

Примерами УНЧ с прямым подключением и минимальным выбором режима работы являются схемы, показанные на рис. 11–14. Они обладают высоким коэффициентом усиления и хорошей стабильностью.

Рис. 11. Простой двухкаскадный УНЧ для микрофона (малошумящий, высокий КУ).

Рис.12. Двухкаскадный усилитель низкой частоты на транзисторах КТ315.

Рис. 13. Двухкаскадный усилитель низкой частоты на транзисторах КТ315 — вариант 2.

Микрофонный усилитель (рис. 11) характеризуется низким уровнем собственных шумов и высоким коэффициентом усиления [MK 5/83-XIV]. В качестве микрофона ВМ1 используется микрофон электродинамического типа.

Телефонный капсюль также может выступать в качестве микрофона. Стабилизация рабочей точки (начальное смещение по входному транзистору) усилителей на рис.11 — 13 осуществляется из-за падения напряжения на сопротивлении эмиттера второго каскада усиления.

Рис. 14. Двухкаскадный УНЧ с полевым транзистором.

Усилитель (рис. 14), имеющий высокое входное сопротивление (около 1 МОм), выполнен на полевом транзисторе VT1 (истоковый повторитель) и биполярном — VT2 (с общим).

Каскадный низкочастотный усилитель на полевых транзисторах, также имеющий высокое входное сопротивление, показан на рис.пятнадцать.

Рис. 15. Схема простого двухкаскадного УНЧ на двух полевых транзисторах.

Цепи УНЧ для работы с малоомной нагрузкой

Типичные УНЧ, предназначенные для работы с низкоомной нагрузкой и имеющие выходную мощность в десятки мВт и выше, показаны на рисунках 16, 17.

Рис. 16. Простой УНЧ для работы с включением нагрузки с малым сопротивлением.

Электродинамическая головка VA1 может быть подключена к выходу усилителя, как показано на рис.16, либо по диагонали моста (рис. 17). Если источник питания состоит из двух последовательно соединенных батарей (аккумуляторов), то правый вывод головки ВА1 по схеме можно подключить непосредственно к их средней точке, без конденсаторов СЗ, С4.

Рис. 17. Схема усилителя низкой частоты с включением низкоомной нагрузки по диагонали моста.

Если вам нужна схема простого лампового УНЧ, то такой усилитель можно собрать даже на одной лампе, смотрите на нашем сайте электроники в соответствующем разделе.

Литература: Шустов М.А. Практическая схемотехника (книга 1), 2003.

Исправления в публикации: на рис. 16 и 17 вместо диода D9 установлена ​​цепочка диодов.

Транзисторные усилители, несмотря на появление более современных микросхемных усилителей, не утратили своей актуальности. Получить микросхему порой не так просто, но транзисторы можно снять практически с любого электронного устройства, поэтому заядлые радиолюбители порой накапливают этих деталей горы.Чтобы найти им применение, предлагаю собрать простенький транзисторный усилитель мощности, сборку которого сможет освоить даже новичок.

Схема

Схема состоит из 6 транзисторов и может развивать мощность до 3 Вт при питании напряжением 12 вольт. Этой мощности хватит для озвучивания небольшого помещения или рабочего места. Транзисторы Т5 и Т6 на схеме образуют выходной каскад, на их место можно поставить широко распространенные отечественные аналоги КТ814 и КТ815.Конденсатор C4, подключенный к коллекторам выходных транзисторов, разделяет постоянную составляющую выходного сигнала, поэтому этот усилитель можно использовать без платы защиты динамика. Даже если усилитель выйдет из строя во время работы и на выходе появится постоянное напряжение, он не выйдет за пределы этого конденсатора и динамики акустической системы останутся нетронутыми. Лучше использовать на входе пленочный конденсатор С1, но если его нет под рукой, подойдет и керамический.Аналог диодов D1 и D2 в этой схеме — 1N4007 или отечественный КД522. Динамик можно использовать с сопротивлением 4-16 Ом, чем меньше его сопротивление, тем большую мощность будет развивать схема.

(Скачиваний: 686)

Сборка усилителя

Схема собрана на печатной плате размером 50х40 мм, к статье прилагается чертеж в формате Sprint-Layout. Данная печатная плата при печати должна быть зеркально отражена. После протравки и удаления тонера с платы просверливаются отверстия, лучше всего использовать 0.8 — сверло 1 мм и 1,2 мм для отверстий для выходных транзисторов и клеммной колодки.

После сверления отверстий все дорожки желательно залудить, тем самым снизив их сопротивление и защитив медь от окисления. Затем припаиваются мелкие детали — резисторы, диоды, после чего выводятся транзисторы, клеммник, конденсаторы. Согласно схеме коллекторы выходных транзисторов должны быть подключены; на этой плате это соединение происходит путем замыкания «спинок» транзисторов проводом или радиатором, если он используется.Радиатор необходимо устанавливать, если схема нагружена на динамик с сопротивлением 4 Ом, или если на вход подается сигнал большой громкости. В остальных случаях выходные транзисторы практически не нагреваются и не требуют дополнительного охлаждения.

После сборки в обязательном порядке смыть остатки флюса с дорожек, проверить плату на предмет ошибок сборки или короткого замыкания между соседними дорожками.

Настройка и тестирование усилителя

После завершения сборки вы можете подавать питание на плату усилителя.В разрыв одного из питающих проводов необходимо включить амперметр для контроля потребляемого тока. Подаем питание и смотрим показания амперметра, без подачи сигнала на вход усилитель должен потреблять примерно 15-20 мА. Ток покоя задается резистором R6; для его увеличения нужно уменьшить сопротивление этого резистора. Ток покоя не следует увеличивать слишком сильно, так как тепловыделение на выходных транзисторах увеличится. Если ток покоя в норме, на вход можно подать сигнал, например музыку с компьютера, телефона или плеера, подключить к выходу динамик и начать слушать.Хотя усилитель прост в установке, он обеспечивает очень приемлемое качество звука. Для одновременного воспроизведения двух каналов, левого и правого, схему нужно собрать дважды. Обратите внимание, что если источник сигнала находится далеко от платы, он должен быть подключен с помощью экранированного провода, иначе помех и интерференции не избежать. Таким образом, этот усилитель оказался полностью универсальным за счет небольшого потребления тока и компактных размеров платы. Его можно использовать как в составе компьютерных колонок, так и при создании небольшого стационарного музыкального центра.Удачной сборки.

Усилитель низкой частоты (УНЧ) является неотъемлемой частью большинства радиооборудования, например телевизора, плеера, радио и различных бытовых приборов. Рассмотрим две простые двухкаскадные схемы УНЧ на .

Первая версия УНЧ на транзисторах

В первом варианте усилитель построен на кремниевых транзисторах n-p-n. Входной сигнал проходит через переменный резистор R1, который, в свою очередь, является подтягивающим резистором для цепи источника сигнала. подключен к коллекторной цепи транзистора VT2 усилителя.

Настройка усилителя первого варианта сводится к подбору сопротивлений R2 и R4. Величину сопротивлений нужно подбирать так, чтобы миллиамперметр, подключенный к коллекторной цепи каждого транзистора, показывал ток в диапазоне 0,5 … 0,8 мА. По второй схеме также необходимо установить коллекторный ток второго транзистора подбором сопротивления резистора R3.

В первом варианте возможно использование транзисторов марки КТ312, либо их зарубежных аналогов, однако необходимо будет выставить правильное напряжение смещения транзисторов подбором сопротивлений R2, R4.Во втором варианте, в свою очередь, возможно использование кремниевых транзисторов марок КТ209, КТ361 или зарубежных аналогов. В этом случае можно установить режимы работы транзисторов, изменив сопротивление R3.

Вместо наушников к коллекторной цепи транзистора VT2 (оба усилителя) можно подключить высокоомный динамик. Если нужно получить более мощное усиление звука, то можно собрать усилитель, обеспечивающий усиление до 15 Вт.

Портативный USB-осциллограф, 2 канала, 40 МГц ….

Схема предусилителя на германиевом транзисторе

. Громкоговоритель PPP на германиевых транзисторах

Типичные ошибки при проектировании германиевых усилителей связаны с желанием получить от усилителя широкополосную передачу, низкий уровень искажений и т. Д.
Вот схема моего первого германиевого усилителя, который я сконструировал в 2000 году.
Хотя схема вполне функциональна, качество ее звучания оставляет желать лучшего.

Практика показала, что использование дифференциальных каскадов, генераторов тока, каскадов с динамической нагрузкой, токовых зеркал и других ухищрений с ООС не всегда приводит к желаемому результату, а иногда просто приводит в тупик.
Наилучшие практические результаты для получения высококачественного звука дает использование ранее несимметричных каскадов. усиление и использование межкаскадных согласующих трансформаторов.
Представляем вашему вниманию германиевый усилитель выходной мощностью 60 Вт на нагрузку 8 Ом.Выходные транзисторы использованы в усилителе П210А, П210Ш. Линейность 20-16000 Гц.
Субъективного недостатка высоких частот практически нет.
При нагрузке 4 Ом усилитель выдает 100 Вт.

Схема усилителя на транзисторах П-210.

Питание усилителя осуществляется от нестабилизированного источника питания с выходным, двухполюсным напряжением +40 и -40 вольт.
Для каждого канала используется отдельный мост из диодов D305, которые устанавливаются на небольшие радиаторы.
Конденсаторы фильтра, рекомендуется использовать не менее 10000мк на плечо.
Параметры силового трансформатора:
— железо от 40 до 80. Первичная обмотка содержит 410 вит. провода 0,68. Среднее для 59 вит. провода 1,25, намотанные четыре раза (две обмотки — верхнее и нижнее плечо одного канала усилителя, две оставшиеся — второго канала)
. Дополнительно для силового трансформатора:
железо w 40 на 80 от блока питания блока питания. КВН ТВ. После первичной обмотки устанавливается экран из медной фольги.Один разомкнутый контур. К нему припаивается вывод, который затем заземляется.
Можно использовать любой утюг, подходящий для сечения ш.
Согласующий трансформатор изготовлен на Ш20 на 40 железо.
Первичная обмотка разделена на две части и содержит 480 витков.
Вторичная обмотка содержит 72 витка и намотана одновременно на два провода.
Сначала наматывается первичный 240 вит, затем вторичный, затем снова первичный 240 вит.
Диаметр провода первичной 0,355 мм, вторичной 0.63 мм.
Трансформатор собран в стык, зазор — бумажная прокладка кабеля около 0,25 мм.
В комплект входит резистор на 120 Ом, чтобы исключить самовозбуждение при отключенной нагрузке.
Цепи 250 Ом +2 на 4,7 Ом, служат для подачи начального смещения на базы выходных транзисторов.
С помощью подстроечных резисторов 4,7 Ом устанавливается ток покоя 100 мА. На резисторах в эмиттерах выходных транзисторов 0,47 Ом должно быть напряжение 47 мВ.
Выходные транзисторы P210, в то же время, должны быть чуть-чуть теплыми.
Для точной установки нулевого потенциала резисторы 250 Ом должны быть точно согласованы (в реальной конструкции они состоят из четырех резисторов 1 кОм 2 Вт).
Для плавной установки тока покоя используются подстроечные резисторы R18, R19 типа СП5-3В 4,7 Ом 5%.
Вид усилителя сзади показан на фото ниже.

Можете ли Вы узнать свои впечатления от звучания этой версии усилителя по сравнению с предыдущей бестрансформаторной версией на П213-217?

Еще более насыщенный сочный звук.Особо подчеркну качество баса. Прослушивание велось с открытой акустикой на колонки 2А12.

— Жан, а почему в цепи именно P215 и P210, а не GT806 / 813?

Посмотрите внимательно параметры и характеристики всех этих транзисторов, думаю, вы все поймете, и вопрос отпадет сам собой.
Я отчетливо осознаю желание многих сделать германиевый усилитель более широкополосным. Но реальность такова, что многие высокочастотные германиевые транзисторы не совсем подходят для аудио целей.Из отечественных я могу порекомендовать P201, P202, P203, P4, 1T403, GT402, GT404, GT703, GT705, P213-P217, P208, P210. Метод расширения полосы пропускания — применение общей базы или использование импортных транзисторов.
Использование схем с трансформаторами позволило добиться отличных результатов на кремнии. Разработан усилитель на базе 2N3055.
Скоро поделюсь.

— А что с «0» на выходе? При токе 100 мА трудно поверить, что удастся сохранить его в процессе работы на приемлемом уровне + -0.1 V.
В аналогичных схемах 30-летней давности (схема Григорьева) это решается либо «виртуальной» средней точкой, либо электролитом:

Усилитель Григорьев.

Нулевой потенциал удерживается в пределах указанного вами лимита. Ток покоя вполне можно сделать и 50мА. Контролируется осциллографом до исчезновения ступеньки. Больше нет необходимости. Кроме того, со всеми операционными усилителями легко работать при нагрузке 2 кОм. Поэтому особых проблем с сопоставлением с CD нет.
Некоторые высокочастотные германиевые транзисторы в аудиосхемах требуют внимания и дополнительных исследований. 1T901A, 1T906A, 1T905A, P605-P608, 1TS609, 1T321. Попробуйте, наберитесь опыта.
Иногда случались внезапные отказы транзисторов 1Т806, 1Т813, поэтому могу рекомендовать их с осторожностью.
Им нужно поставить «быструю» токовую защиту, рассчитанную на ток больше максимального в этой цепи. Для предотвращения срабатывания защиты в нормальном режиме. Тогда они работают очень надежно.
Добавлю свой вариант схемы Григорьева

Вариант схемы усилителя Григорьева.

Выбирая резистор из базы входного транзистора, половина напряжения питания устанавливается в точке соединения резисторов 10 Ом. Подбором резистора параллельно диоду 1N4148 устанавливается ток покоя.

— 1. В моих справочниках D305 нормированы на 50в. Может безопаснее использовать D304? Думаю 5А хватит.
— 2. Укажите реальный h31 для устройств, установленных в этой компоновке, или их минимально необходимые значения.

Вы абсолютно правы.Если нет необходимости в большой мощности. Напряжение на каждом диоде составляет около 30 В, поэтому проблем с надежностью нет. Использовались транзисторы со следующими параметрами; П210 х31-40, П215 х31-100, GT402G х31-200.

Тем, у кого еще в старом стоке стоят транзисторы серий GT и P, предлагаю повторить мою УНЧ-конструкцию на германиевых транзисторах P210. Схему взял я с какого года брошюру «в помощь радиолюбителям» не помню. В исходной схеме использовались транзисторы MP42, MP37 и P217.

С этим комплектом заявленная номинальная мощность достигла около 15 Вт. Имея на складе около полусотни германиевых транзисторов P210, я долгое время перемещал их из одного угла в другой. И вот, однажды прочитав форумы и всевозможные статьи про усилители на германиевых транзисторах, я наконец решил собрать УНЧ именно на этих P210x.

Много положительных отзывов, но не меньше критики было прочитано об использовании транзисторов серии GT в усилителях мощности низкой частоты.Чтобы проверить написанное и дать свою оценку, я приступил к сборке. Было собрано два варианта схемы: на пяти транзисторах по классической топологии (рис. 2) и схема с дифференциальным каскадом (рис. 1). В итоге предпочтение было отдано каскадной схеме diff.

Рис. 1. Принципиальная схема усилителя мощности низкой частоты (УМЗЧ) на германиевых транзисторах. Вариант 1. Схема с дифференциальным каскадом.

Рис.2. Схема усилителя низкой частоты (УНЧ) на германиевых транзисторах. Вариант 2. УМЗЧ на пяти транзисторах.

Несколько слов о первой схеме (рис. 2) на пяти транзисторах: практически не требует настройки, если все детали исправны, то сразу работает. Настройка сводится к установке половины напряжения питания на выходе. Схема достаточно надежная.

Для полного отсутствия фона переменного тока в выпрямителе достаточно емкости 4700 мкФ.При напряжении питания 42 В максимальная выходная мощность усилителя достигала 38 Вт. Точнее не замерял. Из плюсов — отсутствуют ступенчатые искажения, именно германиевые транзисторы в такой схеме имеют этот плюс.

Из недостатков — режимы работы оконечных транзисторов близки к предельно допустимым, резко снижают надежность последних. Во время непрерывной работы примерно на 75% максимальной мощности оконечные транзисторы сильно нагреваются.Радиаторы на фото нагрелись до 60 градусов.

Следует отметить, что максимальная температура перед пробоем спая P210 по паспорту составляет примерно 85 градусов (для кремния, например, эта граница составляет 125 градусов).

Вторая схема (рис. 1.) с дифференциальным каскадом имеет ряд преимуществ перед схемой на 5 транзисторах, а именно: установка тока покоя (я выставил 200мА), температурный режим более мягкий.При питании от биполярного источника 35 В выходная мощность усилителя мощности составляла 50 Вт. Нет смысла поднимать напряжение питания выше 35 Вольт, так как максимальная рассеиваемая мощность на коллекторе P210 с буквой B и C равна 45 Вт.

Если у вас Р210 с буквой W, то есть смысл поднять блок питания до 42 Вольт, тогда на выходе усилителя можно получить 60 — 65 Вт. В процессе сборки тестировал вариант с двумя парами выходных транзисторов P210B — мне удалось получить выходную мощность 80 Вт !!

Для германия это довольно значительная цифра, но из-за ряда недостатков — огромные радиаторы, приличное отопление, этот тест так и остался пробой, и почему столько выхода для дома.

Схема надежно работает два года. Некоторые номиналы резисторов были пересчитаны мной для соответствующих транзисторов. Рекомендую поставить резисторы в финальном каскаде мощностью не менее 5 Вт, можно и мощнее, еще лучше будет, если использовать акустику мощностью 100 Вт, то резисторов 5 Вт как раз хватит. .

Если, например, поставить резисторы на 3Вт, то они просто лопнут на половину мощности или сгорают до угля, что в первую очередь приведет к пробою транзистора GT404 и вероятно вылетит один из выходных транзисторов.Поэтому мы не экономим на мощности резистора — лучше всего с проволочной обмоткой.

Из минусов: Столкнулся с проблемой фона переменного тока. Для меня остается загадкой, почему в схеме с пятью транзисторами хватает емкости 4700 мкФ, а в этой схеме явно не хватает. Пришлось разориться и купить два конденсатора на 15000х63 вольт. Эти, казалось бы, простые детали мне обошлись в 1500 рублей. Конечно, можно было собрать батарею из конденсаторов 2000мкФх50в, коих есть полная коробка, но они старые советские и во много раз больше импортных, размер пошел бы в пол самого усилителя.

Поэтому закупались импортные, но кому это нравится, конечно, все зависит от того, в какой корпус вы хотите все это запихнуть. В итоге двух емкостей по 15000 хватило, чтобы полностью убрать фон переменного тока.

Обе схемы работают в классе AB. Для лучшего отвода тепла я установил кулер средних размеров от компьютера, запитал его через демпфирующий резистор, чтобы на кулере было 8 вольт. Шума кулера нет. Этого более чем достаточно — при максимальной мощности в течение часа радиаторы не нагреваются выше 45 градусов.Если память не подводит, площадь радиаторов на фото 200 см кв.

Настройка этой схемы также сводится к установке половины мощности на выходе с помощью подстроечного резистора в дифференциальном каскаде и тока покоя с помощью подстроечного резистора в базе MP41B.

Теперь несколько слов о предусилителе. Я приложил предложенные автором схемы из брошюры, но они мне показались сомнительными. Поэтому простейший каскад был собран на одном транзисторе MP39b (малошумящий).

Рис. 3. Схема активной регулировки громкости с громкостью.

Рис. 4. Схема простой регулировки громкости.

Этот каскад немного виден на фото с левой стороны корпуса. Схему последнего я не привожу, так как рекомендовать его нет смысла — желательно сделать этот каскад для существующего источника сигнала.

Обязательным условием для предусилителя является то, что схема должна быть с общим эмиттером.Конечно, микросхемы тоже можно использовать, но как все вместе будет работать, я не проверял. Поскольку у микросхем есть общий минус, а в схеме УНЧ — общий плюс, велика вероятность того, что финальный и предварительный каскад будут некорректно работать от одного источника.

В качестве источника питания использовался обычный трансформатор ТС-160 с перемотанной вторичной обмоткой. Один канал тянет на максимум 3,5 ампера. Исходя из этого, вторичная обмотка должна обеспечивать минимум 6 ампер.В выпрямителе используются диоды Д242, других не было. Но KD202 будет достаточно.

Здесь в графе я рассказал об основных моментах сборки и настройки усилителя. Ну и в конце добавлю несколько слов о качестве и цвете звука. В целом результатом доволен! И результат оказался неожиданным — нельзя не отметить очень приятный для уха звук и достаточно глубокий и сильный низкочастотный спектр на этих транзисторах.

Можно хоть круглосуточно слушать, для сравнения собран такой же звукосниматель, но только на транзисторах серии КТ, и звук вроде такой же, но все же что-то такое механическое и сухое присутствует в звуке на кремнии транзисторы.На КЦ низкие частоты тоже вроде неплохие, но чего-то не ощутимого на слух все равно не хватает.

В общем, для людей с острым слухом и, так сказать, чувствительным ухом разница будет очевидна. При всех недостатках германиевый звук намного естественнее и мягче кремниевого. Не относя себя к категории аудиофилов, среди которых немало людей с маниакальными идеями и убеждениями, а как рядовой меломан с музыкальным тонким слухом, я выбрал немецкий вариант.

В своих предыдущих статьях я выложил таблицу свойств германия и кремния, из которой видно, что при всех недостатках германий очевиден в своих преимуществах перед кремнием.

И в заключение скажу: желающие повторить дизайн, дерзайте !! это стоит того!

Простейший транзисторный усилитель может стать хорошим руководством для изучения свойств устройств. Схемы и конструкции достаточно простые, вы можете самостоятельно изготовить прибор и проверить его работу, измерить все параметры.Благодаря современным полевым транзисторам можно буквально из трех элементов сделать миниатюрный микрофонный усилитель. И подключите его к персональному компьютеру, чтобы улучшить параметры записи звука. И собеседники во время разговора будут слышать вашу речь намного лучше и четче.

Частотные характеристики

Усилители низкой (звуковой) частоты имеются практически во всей бытовой технике — музыкальных центрах, телевизорах, радиоприемниках, магнитолах и даже в персональных компьютерах… Но есть еще усилители ВЧ на транзисторах, лампах и микросхемах. Их отличие в том, что УНЧ позволяет усилить сигнал только той звуковой частоты, которую воспринимает человеческое ухо. Транзисторные усилители звука могут воспроизводить сигналы с частотами от 20 Гц до 20 000 Гц.

Следовательно, даже простейшее устройство способно усилить сигнал в этом диапазоне. Причем делает это максимально равномерно. Коэффициент усиления напрямую зависит от частоты входного сигнала.График зависимости этих значений представляет собой практически прямую линию. Если на вход усилителя подать сигнал с частотой вне диапазона, качество работы и КПД устройства быстро снизятся. УНЧ-каскады собираются, как правило, на транзисторах, работающих в диапазоне низких и средних частот.

Классы работы усилителей звука

Все усилительные устройства делятся на несколько классов, в зависимости от того, какая степень протекания тока через каскад в период эксплуатации:

1. Класс «А» — ток течет без перебоев в течение всего периода эксплуатации усилительного каскада.
2. В классе эксплуатации «B» ток течет половину периода.
3. Класс «AB» указывает, что ток протекает через каскад усилителя в течение времени, равного 50–100% периода.
4. В режиме «C» электрический ток протекает менее половины рабочего времени.
5. Режим «D» УНЧ применяется в радиолюбительской практике совсем недавно — чуть более 50 лет. В большинстве случаев эти устройства реализованы на основе цифровых элементов и имеют очень высокий КПД — более 90%.

Искажения в различных классах усилителей низкой частоты

Рабочая зона транзисторного усилителя класса «А» характеризуется достаточно низкими нелинейными искажениями. Если входной сигнал испускает импульсы с более высоким напряжением, это вызывает насыщение транзисторов. В выходном сигнале около каждой гармоники начинают появляться более высокие (до 10 или 11). Это производит металлический звук, который есть только в транзисторных усилителях.

Если источник питания нестабилен, выходной сигнал будет имитироваться по амплитуде, близкой к частоте сети.В левой части частотной характеристики звук станет более жестким. Но чем лучше стабилизация мощности усилителя, тем сложнее становится конструкция всего устройства. УНЧ класса «А» имеют относительно невысокий КПД — менее 20%. Причина в том, что транзистор постоянно включен и через него постоянно течет ток.

Для увеличения (пусть и незначительного) КПД можно использовать двухтактные схемы. Одним из недостатков является то, что полуволны выходного сигнала становятся несбалансированными.Если перейти из класса «А» в «АВ», нелинейные искажения увеличатся в 3-4 раза. Но КПД всей схемы устройства все равно увеличится. УНЧ классов «АВ» и «В» характеризует нарастание искажений при снижении уровня сигнала на входе. Но даже если увеличить громкость, полностью от недостатков не избавится.

Работа в промежуточных классах

Каждый класс имеет несколько разновидностей. Например, есть усилители класса «А +».В нем транзисторы на входе (низкое напряжение) работают в режиме «А». А вот высоковольтные, установленные в выходных каскадах, работают либо в «В», либо в «АВ». Такие усилители намного экономичнее, чем работающие в классе «А». Заметно меньшее количество нелинейных искажений — не более 0,003%. Лучших результатов можно достичь с помощью биполярных транзисторов. Принцип работы усилителей на этих элементах будет рассмотрен ниже.

Но все же в выходном сигнале присутствует большое количество высших гармоник, что делает звук характерным металлическим.Также существуют схемы усилителя, работающие в классе «АА». У них еще меньше гармонических искажений — до 0,0005%. Но главный недостаток транзисторных усилителей все же есть — характерный металлический звук.

«Альтернативные» конструкции

Нельзя сказать, что они альтернативные, просто некоторые специалисты, занимающиеся проектированием и сборкой усилителей для качественного воспроизведения звука, все чаще отдают предпочтение ламповым конструкциям. К достоинствам ламповых усилителей можно отнести:

1. Очень низкое значение уровня нелинейных искажений выходного сигнала.
2. Высших гармоник меньше, чем в транзисторных конструкциях.

Но есть один огромный минус, который перевешивает все достоинства — это обязательная установка устройства для согласования. Дело в том, что ламповый каскад имеет очень высокое сопротивление — несколько тысяч Ом. А вот сопротивление обмотки динамика 8 или 4 Ом. Чтобы соответствовать им, нужно установить трансформатор.

Конечно, это не очень большой недостаток — есть еще транзисторные устройства, которые используют трансформаторы для согласования выходного каскада и акустической системы.Некоторые специалисты утверждают, что наиболее эффективная схема — гибридная, в которой используются несимметричные усилители, не охваченные отрицательной обратной связью … Более того, все эти каскады работают в УНЧ-режиме класса «А». Другими словами, в качестве повторителя используется транзисторный усилитель мощности.

Причем КПД таких устройств довольно высокий — около 50%. Но не стоит ориентироваться только на показатели эффективности и мощности — они не означают качественного воспроизведения звука усилителем.Гораздо большее значение имеют линейность и качество. Поэтому в первую очередь нужно обращать внимание на них, а не на мощность.

Несимметричная схема УНЧ на транзисторе

Самый простой усилитель с общим эмиттером работает по классу «А». В схеме используется полупроводниковый элемент со структурой n-p-n. В цепи коллектора установлено сопротивление R3, ограничивающее протекающий ток. Цепь коллектора подключена к положительному проводу питания, а цепь эмиттера — к отрицательному.В случае использования полупроводниковых транзисторов с p-n-p структурой схема будет точно такой же, только нужно поменять полярность.

С помощью блокирующего конденсатора C1 можно отделить входной сигнал переменного тока от источника постоянного тока. В этом случае конденсатор не является препятствием для протекания переменного тока по пути база-эмиттер. Внутреннее сопротивление перехода эмиттер-база вместе с резисторами R1 и R2 является простейшим делителем напряжения питания.Обычно R2 имеет сопротивление 1-1,5 кОм — наиболее типичные значения для таких схем. В этом случае напряжение питания делится ровно пополам. А если запитать схему напряжением 20 Вольт, то можно увидеть, что значение коэффициента усиления по току h31 будет 150. Следует отметить, что транзисторные ВЧ усилители выполнены по аналогичным схемам, только работают они немного иначе. .

В данном случае напряжение на эмиттере 9 В, а падение на участке цепи «EB» равно 0.7 В (что характерно для транзисторов на кристаллах кремния). Если рассматривать усилитель на германиевых транзисторах, то в этом случае падение напряжения на участке «Е-В» будет равно 0,3 В. Ток в коллекторной цепи будет равен тому, который течет в эмиттере. Его можно рассчитать, разделив напряжение эмиттера на сопротивление R2 — 9В / 1 кОм = 9 мА. Для расчета базового тока 9 мА необходимо разделить на коэффициент усиления h31 — 9 мА / 150 = 60 мкА. В УНЧ-конструкциях обычно используются биполярные транзисторы.Принцип его работы отличается от полевых.

На резисторе R1 теперь можно рассчитать величину падения — это разница между базовым и питающим напряжениями. В этом случае базовое напряжение можно узнать по формуле — сумма характеристик эмиттера и перехода «EB». При питании от источника 20 Вольт: 20 — 9,7 = 10,3. Отсюда можно рассчитать значение сопротивления R1 = 10,3 В / 60 мкА = 172 кОм. Схема содержит емкость C2, которая необходима для реализации схемы, через которую может проходить переменная составляющая тока эмиттера.

Если не установить конденсатор C2, переменная составляющая будет очень ограничена. По этой причине такой транзисторный усилитель звука будет иметь очень низкий коэффициент усиления по току h31. Необходимо обратить внимание на то, что в приведенных выше расчетах базовый и коллекторный токи считались равными. Причем за базовый ток был принят тот, который втекает в цепь от эмиттера. Это происходит только в том случае, если на вывод базы транзистора подается напряжение смещения.

Но нужно учитывать, что ток утечки коллектора абсолютно всегда протекает по цепи базы вне зависимости от наличия смещения. В схемах с общим эмиттером ток утечки усиливается не менее чем в 150 раз. Но обычно это значение учитывается только при расчете усилителей на германиевых транзисторах. В случае использования кремния, в котором ток цепи «К-Б» очень мал, этим значением просто пренебрегают.

Усилители на МДП-транзисторах

Усилитель на полевых транзисторах, показанный на схеме, имеет много аналогов.В том числе с использованием биполярных транзисторов. Поэтому в качестве аналогичного примера можно рассмотреть конструкцию усилителя звука, собранного по схеме общего эмиттера. На фото представлена ​​схема, выполненная по схеме общего источника. Перемычки R-C собраны на входных и выходных цепях, так что устройство работает в режиме усилителя класса «А».

Переменный ток от источника сигнала отделяется от постоянного напряжения конденсатором C1. Крайне важно, чтобы усилитель на полевом транзисторе имел потенциал затвора ниже, чем у источника.На схеме затвор подключен к общему проводу через резистор R1. Сопротивление у него очень большое — обычно в конструкциях используются резисторы 100-1000 кОм. Такое большое сопротивление выбрано, чтобы сигнал на входе не шунтировался.

Это сопротивление практически не пропускает электрический ток, в результате чего потенциал на затворе (при отсутствии сигнала на входе) такой же, как и на земле. У источника потенциал оказывается выше, чем у земли, только из-за падения напряжения на сопротивлении R2.Отсюда ясно, что потенциал затвора ниже, чем у источника. А именно это то, что требуется для нормального функционирования транзистора. Следует отметить, что C2 и R3 в этой схеме усилителя имеют то же назначение, что и в конструкции, рассмотренной выше. А входной сигнал смещен от выхода на 180 градусов.

УНЧ с трансформатором на выходе

Такой усилитель можно сделать своими руками для домашнего использования. Выполняется по схеме, действующей в классе «А».Конструкция такая же, как рассмотренные выше — с общим эмиттером. Одна из особенностей заключается в том, что для согласования необходимо использовать трансформатор. Это недостаток такого транзисторного усилителя звука.

Коллекторная цепь транзистора нагружена первичной обмоткой, которая формирует выходной сигнал, передаваемый через вторичную обмотку на динамики. На резисторах R1 и R3 собран делитель напряжения, что позволяет выбрать рабочую точку транзистора.Эта цепь подает напряжение смещения на базу. Все остальные компоненты имеют то же назначение, что и в схемах, рассмотренных выше.

Двухтактный аудиоусилитель

Нельзя сказать, что это простой транзисторный усилитель, поскольку его работа немного сложнее, чем у рассмотренного ранее. В двухтактных УНЧ входной сигнал разбивается на две полуволны, различающиеся по фазе. И каждая из этих полуволн усиливается собственным каскадом, выполненным на транзисторе.После усиления каждой полуволны оба сигнала подключаются и отправляются на динамики. Такие сложные преобразования могут вызвать искажение сигнала, поскольку динамические и частотные свойства двух, даже одного типа, транзисторов будут разными.

В результате качество звука на выходе усилителя значительно ухудшается. При эксплуатации двухтактного усилителя класса «А» невозможно качественно воспроизвести сложный сигнал.Причина в том, что повышенный ток постоянно течет по плечам усилителя, полуволны асимметричны, возникают фазовые искажения. Звук становится менее разборчивым, а при нагревании искажения сигнала усиливаются еще больше, особенно на низких и сверхнизких частотах.

Бестрансформаторный УНЧ

НЧ усилитель на транзисторе, выполненный с использованием трансформатора, несмотря на то, что конструкция может иметь небольшие габариты, все же несовершенен. Трансформеры по-прежнему тяжелые и громоздкие, поэтому от них лучше избавиться.Гораздо эффективнее схема на дополнительных полупроводниковых элементах с разными типами проводимости. Большинство современных УНЧ выполняется по таким схемам и работают в классе «В».

Два мощных транзистора, использованные при проектировании, в цепи эмиттерного повторителя (общий коллектор). В этом случае входное напряжение передается на выход без потерь и усиления. Если на входе нет сигнала, значит транзисторы вот-вот включатся, но все равно выключены.Когда на вход подается гармонический сигнал, положительная полуволна первого транзистора открывается, а второй в это время находится в режиме отсечки.

Следовательно, только положительные полуволны могут проходить через нагрузку. Но отрицательные открывают второй транзистор и полностью выключают первый. В этом случае в нагрузке находятся только отрицательные полуволны. В результате на выходе устройства оказывается усиленный по мощности сигнал. Такая схема транзисторного усилителя достаточно эффективна и способна обеспечить стабильную работу, качественное воспроизведение звука.

Схема УНЧ на одном транзисторе

Изучив все вышеперечисленные особенности, можно собрать усилитель своими руками на простой элементной базе. Транзистор может использоваться как отечественным КТ315, так и любым его зарубежным аналогом — например, VS107. В качестве нагрузки нужно использовать наушники с сопротивлением 2000-3000 Ом. Напряжение смещения должно подаваться на базу транзистора через резистор 1 МОм и развязывающий конденсатор 10 мкФ. Схема может питаться от источника напряжением 4.5-9 Вольт, ток — 0,3-0,5 А.

Если сопротивление R1 не подключено, то в базе и коллекторе не будет тока. Но при подключении напряжение достигает уровня 0,7 В и пропускает ток около 4 мкА. В этом случае коэффициент усиления по току будет около 250. Отсюда можно произвести несложный расчет усилителя на транзисторах и узнать ток коллектора — он оказывается равным 1 мА. Собрав эту схему транзисторного усилителя, можно ее проверить.К выходу подключаем нагрузку — наушники.

Коснитесь пальцем входа усилителя — должен появиться характерный шум. Если его нет, то, скорее всего, конструкция собрана неправильно. Еще раз проверьте все соединения и номиналы элементов. Для наглядности демонстрации подключите источник звука к УНЧ входу — выходу плеера или телефона. Слушайте музыку и наслаждайтесь качеством звука.

В конце XIX века немецкий химик К.А. Винклер открыл элемент, существование которого было заранее предсказано Д.И. Менделеев. А 1 июля 1948 года в подвале «Нью-Йорк Таймс» появилась небольшая заметка под заголовком «Создание транзистора». В нем сообщалось об изобретении «электронного устройства, способного заменить обычные электронные лампы в радиотехнике».

Конечно, первыми транзисторами были германий, и именно этот элемент произвел революцию в радиотехнике. Не будем спорить, пошли ли ценители музыки на пользу переход с ламп на транзисторы — эти дискуссии уже приелись.Давайте лучше зададим себе другой, не менее актуальный вопрос: принесло ли звуку пользу на следующем витке эволюции, когда кремниевые устройства пришли на смену германиевым? Век последних был недолгим, и они не оставили после себя, как лампы, ощутимого звукового наследия. Сейчас германиевые транзисторы не производятся ни в одной стране, и о них редко вспоминают. Но тщетно. Я считаю, что любой кремниевый транзистор, будь то биполярный или полевой, высокочастотный или низкочастотный, слабосигнальный или мощный, менее подходит для высококачественного воспроизведения звука, чем германий.Во-первых, давайте посмотрим на физические свойства обоих элементов. *

* Опубликовано HJ Fisher, Transistortechnik fur Den Funkamateur. Перевод А.В. Безрукова М. М., МСБ, 1966.

.

Недвижимость	Германий	Кремний
Плотность, г / см 3	5 323	2330
Атомный вес	72,60	28,08
Число атомов в 1 см 3	4,42 * 10 22	4,96 * 10 22
Зазор, EV	0,72	1,1
Диэлектрическая проницаемость	16	12
Температура плавления, ° С	937,2	1420
Теплопроводность, кал / см X сек X град	0,14	0,20
Подвижность электронов, см 2 / с * В	3800	1300
Подвижность отверстия, см 2 / с * В	1800	500
Время жизни электрона, мкс	100–1000	50–500
Свободный пробег электрона, см	0,3	0,1
Свободный пробег отверстия, см	0,07 — 0,02	0,02 — 0,06

Из таблицы видно, что подвижность электронов и дырок, время жизни электронов, а также длина свободного пробега электронов и дырок у германия намного выше, а ширина запрещенной зоны меньше, чем у кремния.Также известно, что падение напряжения на pn переходе составляет 0,1 — 0,3 В, а на np — 0,6 — 0,7 В, из чего можно сделать вывод, что германий является гораздо лучшим «проводником», чем кремний, а значит, ступень усиления на pnp транзисторе имеет значительно меньшие потери звуковой энергии, чем аналог на npn. Возникает вопрос: почему было прекращено производство германиевых полупроводников? Прежде всего потому, что по некоторым критериям Si намного предпочтительнее, так как он может работать при температурах до 150 градусов.(Ge — 85), а его частотные свойства несравненно лучше. Вторая причина чисто экономическая. Запасы кремния на планете практически неограничены, а германий — довольно редкий элемент, технология производства и очистки которого намного дороже.

Между тем, для использования в домашней аудиоаппаратуре указанные преимущества кремния совершенно не очевидны, а свойства германия, наоборот, чрезвычайно привлекательны. К тому же германиевых транзисторов у нас хоть куча, а цены на них просто смешные.**

** Предвижу, что после выхода этой статьи цены на радиорынках могут подскочить, как это уже произошло с некоторыми типами ламп и микросхем — прим. изд.

Итак, приступим к рассмотрению схем усилителя на германиевых полупроводниках. Но для начала несколько принципов, соблюдение которых крайне важно для получения действительно высокого качества звука.

1. В цепи усилителя не должно быть ни одного кремниевого полупроводника.
2. Монтаж осуществляется объемным навесным способом, с максимальным использованием выводов самих деталей. Печатные платы значительно ухудшают качество звука.
3. Количество транзисторов в усилителе должно быть как можно меньше.
Транзисторы
4. следует подбирать попарно не только для верхнего и нижнего плеч выходного каскада, но и для обоих каналов. Следовательно, необходимо будет выбрать 4 копии каждая с возможно близкими значениями h31e (не менее 100) и минимальным Iko.
5. Сердечник силового трансформатора состоит из W-пластин сечением не менее 15 см2. Очень желательно предусмотреть заземляющую экранную обмотку.

Схема №1, минимализм

Принцип не нов, эта схемотехника была очень популярна в шестидесятые годы. На мой взгляд, это чуть ли не единственная конфигурация бестрансформаторного усилителя, соответствующая аудиофильским канонам. Благодаря своей простоте позволяет добиться высокого качества звука при минимальных затратах.Автор лишь адаптировал его к современным требованиям High End Audio.

Настроить усилитель очень просто. Сначала выставляем резистор R2 на половину напряжения питания на «минусе» конденсатора С7. Затем подбираем R13, чтобы миллиамперметр, подключенный к коллекторной цепи выходных транзисторов, показывал ток покоя 40-50 мА, не более. При подаче сигнала на вход убедитесь, что нет самовозбуждения, хотя это маловероятно. Если все же признаки генерации ВЧ заметны на экране осциллографа, попробуйте увеличить емкость конденсатора С5.Для стабильной работы усилителя при изменении температуры диоды VD1, 2 необходимо смазать теплопроводной пастой и прижать к одному из выходных транзисторов. Последние устанавливаются на радиаторах площадью не менее 200 см 2.

Схема №2 улучшенная

Первая схема имела квазикомплементарный выходной каскад, поскольку 40 лет назад промышленность не производила мощных германиевых транзисторов с n-p-n структурой. Дополнительные пары GT703 (p-n-p) и GT705 (n-p-n) появились только в 70-х годах, что позволило усовершенствовать схему выходного каскада.Но мир далек от совершенства — для перечисленных выше типов максимальный ток коллектора составляет всего 3,5 А (для P217V Ik max = 7,5 А). Поэтому их можно нанести в схему, только поместив две на плечо. Этим, собственно, и отличается №2, за исключением того, что полярность блока питания противоположная. А усилитель напряжения (VT1) соответственно реализован на транзисторе с другой проводимостью.

Схема сконфигурирована точно так же, даже ток покоя выходного каскада такой же.

Кратко о блоке питания

Для получения качественного звука придется поискать в закромах 4 германиевых диода D305. Другим категорически не рекомендуется. Соединяем их перемычкой, шунтируем КСО слюдой 0,01 мкФ, а затем ставим 8 конденсаторов по 1000 мкФ Х 63 В (тот же К50-29 или Philips), которые тоже шунтируем слюдой. Емкость увеличивать не нужно — тональный баланс падает, воздух теряется.

Параметры обеих схем примерно одинаковые: выходная мощность 20 Вт при нагрузке 4 Ом с искажением 0.1 — 0,2%. Конечно, эти цифры мало говорят о звуке. Я уверен в одном — после прослушивания усилителя, сделанного правильно по одной из этих схем, вы вряд ли вернетесь к кремниевым транзисторам.

Апрель 2003

От редакции:

Мы прослушали прототип первой версии усилителя Жана. Первое впечатление необычное. Звук частично транзисторный (хороший контроль нагрузки, чистые басы, убедительный драйв), частично ламповый (без резкости, воздушности, деликатности, если хотите).Усилитель включается, но назойливостью не напрягает. Мощности достаточно, чтобы качнуть напольные колонки с чувствительностью 90 дБ на невыносимую громкость без малейших признаков клиппинга. Что интересно, тональный баланс практически не меняется на разных уровнях.

Это результат продуманного дизайна и тщательно подобранных деталей. Учитывая, что комплект транзисторов будет стоить пятьдесят рублей (хотя, если вам не очень повезет, на совпадение пар может потребоваться несколько десятков, в зависимости от того, какую партию вы получите), не экономьте на других элементах, особенно конденсаторах.

Всего за пару часов на макетной плате был собран один канал усилителя для анализа схем. На выходе были установлены американские германиевые транзисторы Altec AU108 с частотой среза 3 МГц. При этом полоса пропускания на уровне 0,5 дБ составила 10 Гц — 27 кГц, искажения при мощности 15 Вт составили около 0,2%. 3-я гармоника была доминирующей, но наблюдались и выбросы более высоких порядков, вплоть до 11-й. С транзисторами ГТ-705Д (Fgr. = 10 кГц) ситуация несколько иная: полоса сузилась до 18 кГц, но гармоники выше 5-й на экране анализатора вообще не были видны.Изменился и звук — он как-то согрелся, смягчился, но поблекло то «серебро», которое сверкало раньше. Так что первый вариант можно рекомендовать для акустики с «мягкими» твитерами, а второй — с титановыми или пьезоизлучателями. Характер искажения зависит от качества конденсаторов C7 и C6 в схемах 1 и 2 соответственно. Но их маневрирование слюдой и пленкой на слух не очень заметно.

К недостаткам схемы можно отнести низкий входной импеданс (около 2 кОм в верхнем положении регулятора громкости), что может привести к перегрузке выходного буфера источника сигнала.Второй момент — уровень искажений сильно зависит от характеристик и режима первого транзистора. Для увеличения линейности входного каскада имеет смысл ввести две вольт-добавки для питания коллекторной и эмиттерной цепей Т1. Для этого делаются два дополнительных независимых стабилизатора с выходным напряжением 3 В. «Плюс» одного подключается к шине питания — 40 В (все пояснения даны для схемы 1, для другой схемы полярность обратная), а «минус» подается на верхний вывод R4… Резистор R7 и конденсатор С6 исключены из схемы. Второй источник подключается следующим образом: «минус» к земле, «плюс» — к нижним выводам резисторов R3 и R6. Конденсатор С4 остается между эмиттером и землей. Возможно, стоит поэкспериментировать со стабилизированным питанием. Любые изменения в блоке питания и самой схеме усилителя кардинально повлияют на звук, что открывает широкие возможности для тонкой настройки.

Таблица 1. Детали усилителя
Сопротивления
R1	10к	переменная, тип А АЛП
R2	68к	триммер СП4-1
R3	3k9	1/4 ширины	VS, C1-4
R4	200	1/4 ширины	— // —
R5	2к	1/4 ширины	— // —
R6	100	1/4 ширины	— // —
R7	47	1 Вт	— // —
R8, R9	39	1 Вт	— // —
R10, R11	1	5 Вт	провод, С5 — 16МВ
R12	10к	1/4 ширины	VS, C1-4
R13	20	1/4 ширины	— // — выбрано при настройке
Конденсаторы
C1		47 мкФ x 16 В	К50-29, Филипс
C2		100 мкФ x 63 В	— // —
C3		1000 пФ	CSR, SGM
C4		220 мкФ x 16 В	К50-29, Филипс
C5		330 пФ
C6		1000 мкФ x 63 В	К50-29, Филипс
C7		4 x 1000 мкФ x 63 В	— // —
Полупроводники
VD1, VD2		D311
VT1, VT2		GT402G
VT3		GT404G
VT4, VT5		P214V

Таблица 2.Детали усилителя
Сопротивления
R1	10к	переменная, тип А АЛП
R2	68к	триммер, CP4-1
R3	3k9	1/4 ширины	VS, C1-4
R4	200	1/4 ширины	— // —
R5	2к	1/4 ширины	— // —
R6	100	1/4 ширины	— // —
R7	47	1 Вт	— // —
R8	20	1/4 ширины	— // -, выбирается при настройке
R9	82	1 Вт	— // —
R10 — R13	2	5 Вт	провод, С5 — 16МВ
R14	10к	1/4 ширины	VS, C1-4
Конденсаторы
C1		47 мкФ x 16 В	К50-29, Филипс
C2		100 мкФ x 63 В	— // —
C3		1000 мкФ x 63 В	К50-29, Филипс
C4		1000 пФ	CSR, SGM
C5		220 мкФ x 16 В	К50-29, Филипс
C6		4 x 1000 мкФ x 63 В	— // —
C7		330 пФ	CSR, SGM, выбранный при настройке
Полупроводники
VD1, VD2		D311
VT1, VT2		GT404G
VT3		GT402G
VT4, VT6		GT705D
VT5, VT7		GT703D

Вместо эпиграфа:
— А кто такую ​​фигню навалом? Самое большее, что я бы оторвал от руки этому изобретателю…
— Дык, твоя работа-то! Или нет?
— Елки, блин!
Вариант старинного анекдота

Наверное, многие датагорейцы, если не все, в детстве смотрели мультик «Ну, погоди». В том числе и девятый выпуск, где волк пробовал играть на электрогитаре.

Естественно, посмеялись и поняли, что включать электрогитару прямо в сеть 220 Вольт точно не стоит.
Кто сам освоил электруху, может вспомнить, что тогда не только волк из мультфильма задавал вопрос: «Зачем мне включать его, чтобы он звучал?» Я имею ввиду, громко.

Ну, если бы это случилось в школе или клубе ВИА (рок-группа или еще какое-то самодеятельное занятие), конечно было бы проще. Там был какой-то аппарат. А если дома?

Когда-то я мало отличался от многих других. Он «воткнул» гитару в магнитофон, магнитолу Урал-112 (простите, гитара не Урал), усилитель от какой-то другой ламповой магнитолы, вставленный в самодельный корпус, в усилители, распаянные по схемам из журналов. . Искал подробности, мучился доводкой схем до ума.

Теперь задача стала несколько проще, и если у вас есть необходимое количество купюр в кармане, вы можете найти необходимое устройство в музыкальном магазине любого районного центра. От недорогих «неизвестного китайского происхождения» до фирм с самолетной ценой. Ну или гибрид, то есть производство (иногда качественное) — Китай, а внешний вид и навороты как у фирмы. Цена тоже.

А с самостоятельным изготовлением вроде стало проще. В интернете можно найти схемы любого качества и сложности.С радиодетелями особых проблем нет, по крайней мере, в магазинах тех самых районных центров (с купюрами, конечно). А что-то из предыдущего дефицита иногда бесплатно валяется у нас под ногами.

Вот и я решил рассказать вам об усилителе, которым сейчас пользуюсь дома. Об усилителе, сделанном практически из травяного материала. Причем тот, который уже считался безнадежно устаревшим в конце 20 века, я даже не говорю о начале 21-го, когда все было сделано.Кроме того, совсем не для гитары.

Возможно, эта статья позабавит кого-то более опытного в проектировании и изготовлении усилителей. Кто-то посчитает это «инструкцией, как этого не делать». Но мне лучше начать по порядку. То есть издалека.

Новая жизнь старой платы

Однажды мне довелось поработать монтажником линий связи в родной глуши.
Когда-то убирали в одном из складов, а точнее в сарае, где веками копился никому не нужный хлам.Обломки коммутаторов, старых АТС, радиоприемников и других «предметов необъяснимого назначения».
Среди этих обломков наткнулся на «живописные руины» какого-то магнитофона с более-менее сохранившейся платой усилителя мощности:

Взял с собой на всякий случай, а то все равно выбросили бы. Блок оказался вполне рабочий. Я нарисовал на доске схему. Получилось примерно так:

Правда при установке рабочей точки посыпался подстроечный резистор R1 (тот, что на плате при замере показывал 20 Ом).И до недавнего времени его периодически заменяли на перемычку, то на другие не менее жидкие триммеры, то на постоянный резистор. Сейчас ставлю триммер, припаянный из обломков какого-то копировального аппарата. Пока держусь.

Как позже выяснилось, это была очень популярная схема среди советских магнитофонов. Долгое время, с небольшими изменениями, он использовался в различных барабанах и даже в первых кассетных магнитофонах.
Вот пример схемы, найденной в журнале Radio. То же, только с эмиттерным повторителем на входе.И другие транзисторы на «конце». И все это было подключено к универсальному ламповому усилителю.

Версия 1.0 или «Radio Killer — National Economy»

Поскольку мне лично в тот момент не требовался другой усилитель, я решил использовать его в центре междугородной телефонной связи. Сделайте громкую связь, чтобы операторы зря не рвали свои связки, пытаясь перекричать через окно шум в зале и крики тех, кто пытается кричать на тот конец провода.И они спокойно пригласили абонента в будку, используя микрофон. Кто хоть раз пользовался такими телефонными будками, тот поймет.

Наскоро изготовил блок питания и микрофонный усилитель из запчастей, найденных дома. Все это я запихнул в ненужный футляр от блока AVU, найденный на том же складе. Корпус плоский, не занимает много места, также его можно повесить на стену. Ко всему этому подключил микрофон M-TSU, который есть на складе, который простаивал из-за несущественной АЧХ.Но у этого микрофона есть встроенная кнопка, которая замыкает вход на массу, когда не нажимается.

Микрофон «М-ТСУ»

В зале висел абонентский громкоговоритель (радиопункт) без согласующего трансформатора и регулятора громкости. В качестве разъема для подключения громкоговорителя к усилителю использовались винтовые зажимы, знакомые многим по школьным лабораторным работам по физике. Разъемы были найдены на том же складе, до сих пор не понимаю, что они там делали.

Аппарат хоть и немного шумноват и в меру фонокорректор, но справился с задачей. А потом в одном из сел района при ликвидации наследия коммунизма демонтировали вещательную радиосеть. А на место моего изделия был установлен трансляционный усилитель, вынутый оттуда. Конечно, пахнет пушкой по воробьям, но с властями не поспоришь. Зато у переводчика есть запас мощности, и мой двухваттный (по результатам более поздних замеров) усилитель работал почти на пределе, даже в этом маленьком зале.

Версия 1.1 или «не дай бог не хотим»

И усилок мне опять вернулся. Я начал думать, что с этим делать. Не выбрасывать? Тогда я решил использовать его в гитарных целях. Этим случаем заразилось молодое поколение родственников. И у них был инструмент, они просто подключили его, как в старые добрые времена, что и нужно будет сделать. Поэтому я решил немного переделать и вернуть его. Хоть какая-то выгода.

В принципе два честных советских ватта (полтора при нагрузке 8 Ом), поданные на не менее честную, даже не обязательно советскую, акустику — мощности вполне хватит, чтобы подыгрывать акустической гитаре с достаточной громкостью в обычная, не очень большая комната и не забитый «вокалист», если он есть.
А учитывая звукоизоляцию наших квартир и соседей, можно немного повеселиться.

Типичный частотный диапазон усилителей в большинстве магнитофонов даже немного шире, чем нужно гитаре. Но тогда я еще не был знаком с мнением «знатоков» о его дополнительном искусственном сужении (откуда они в нашей, тогда еще без интернета глуши?) Тем более, что устройство не предназначалось для концертов с оркестрами и записи в студиях.И уж точно не сравнивать с фирмами.

Назад В СССР, или Ретро правила

Сначала нужно было поменять предусилитель. Предыдущий был чисто микрофоном, собранным по одной из схем, которые попадались под руку, одной из тех, которые годами перерисовывались в тетрадях, блокнотах и ​​других бумажках, собирались и проверялись. Рабочие, проверенные, но не совсем подходящие для моих гитарных целей.

Не знаю, что тогда взбудоражило, но я решил собирать раньше «в тех же традициях», что и UM.То есть на германиевых транзисторах. Скорее всего потому, что они у меня были, а поставить было некуда. Ну, чтобы не колдовать с блоком питания — кремниевых p-n-p транзисторов в стоке не хватило, как и микросхем. И я не видел смысла пихать ОУ туда, где можно обойтись двумя-тремя транзисторами.

Интернет еще не был найден в нашей глуши, и легенду аудиофилов о том, что германий звучит лучше, чем кремний, я узнал из сети семь лет спустя.

Я не отношусь к аудиофилам (уважаю тех из них, кто делает себе аппараты и не делает религию из своего хобби), и весь мой опыт «прослушивания классики с винила через лампу» сводится к следующему: « Антропова »с классическим рок-н-роллом на радио Урал-112.

Пусть никого не смущает цифра 1 в начале номера этой магнитолы, по характеристикам звукового тракта аппарат с трудом потянул в третий класс даже по параметрам своего времени.

Долго слушал остальную классику (советскую и зарубежную эстраду и рок) хоть и на чисто германиевом магнитофоне «Снежет-202», но с записанных катушек там, где будут катушки. Я сильно сомневаюсь, что почувствовал бы разницу, если бы играл их либо через «high-fi», либо через «high-end».
Итак, я не знаю, насколько они правы относительно звука германия. Но надежность электронной части старых магнитофонов, плееров и ресиверов, многие из которых сохранились до наших дней, говорит сама за себя.Поэтому я решил «встряхнуть старину» или «встряхнуть старину» или …

Для начала я определился с требованиями:
1. Усилитель сделан для максимально чистого звука. возможный. Все эффекты в виде отдельных лосьонов. Следовательно, pre должен быть максимально линейным.

2. Входное сопротивление должно быть достаточно высоким, чтобы не сдавливать «верх» гитарного сигнала и не «мешать» работе регулятора тембра в случае прямого подключения.

3. Несколько входов с разной чувствительностью. Микрофон (0,3 мВ), гитара (10 мВ, для старого советского инструмента — все) и линейный вход (0,5 В).

Усилитель иногда планировалось использовать как контрольный, для проверки прохождения сигнала, при ремонте других усилителей или другого звукового оборудования, поэтому наличие таких входов не помешало бы.

А хотелось бы сигнал с линейного входа микшировать с гитарой, для подключения, например, магнитофона с записью «аккомпанемента» или уже имеющейся самодельной «ритм-коробки» смеха).

После раскопок среди завалов бумаг, журналов и фотокопий была собрана такая схема:

Изначально, насколько я помню, схему скопировали с какого-то любительского магнитофона. Он имеет входное сопротивление около 3 кОм, чувствительность «микрофон» и запас по уровню выходного сигнала, что позволяет подключать его напрямую к усилителю мощности.

Для гитарного входа чувствительность была снижена путем включения резистора 100 кОм последовательно со входом.Не лучшая идея, согласен, хотя в промышленных усилителях она использовалась. Но с минимумом деталей нам удалось получить предусилитель с двумя входами разной чувствительности.
Причем одновременное использование этих вводов не планировалось.

Рассматривались и другие варианты, но полевых транзисторов под рукой не было, и как-то не хотелось городить на вход эмиттерный повторитель с «микрофонной» чувствительностью.

С выхода сигнал проходил через простейший пассивный смеситель, где его можно было смешать с линейным входным сигналом, на вход усилителя мощности.

Все собрано в одном здании с АВУ:

И изделие было отдано на разборку начинающим гитаристам, на другом конце области, где несколько лет успешно использовалось для получения соседей.

Там же была обнаружена одна «недокументированная возможность». Когда к микрофонному входу подключалась гитара, на выходе производился «ужасный грязный овердрайв», который вовсю использовался для мастеринга риффов групп, таких как популярные тогда «Linkinpark» или нестареющая «Aria».
Хотя подозреваю, что даже панки долго плевались и ругались от звука, этого «искажения».

Версия 1.2 или «Хотел как лучше …»

Время прошло. Хоть и банальная, блин, фраза, но это так. Я переехал жить туда, где в то время был описанный усилитель. Родственники-гитаристы разучились, служили, обзавелись семьями и, как многие в этот период жизни, «положили на музыку».

Аппарат мне снова попался и в свободное время использовался по прямому назначению.То есть в перерывах между сезонами, сменами и т. Д.

А когда появилось еще немного свободного времени, я решил подвергнуть усилитель следующей обработке. Еще немного уменьшите шум предварительного усилителя, который был слышен на максимальной громкости. Ну и побороть фон блока питания, который хоть и не сильно напрягал, но был.

Для начала переделал блок питания:

Предыдущий БП был самым простым и состоял из транса, диодного моста и конденсатора на 2000 мкФ.

Затем я внес некоторые изменения в схему предусилителя. Заменил транзисторы на менее шумные и настроил режимы. Боюсь, что в полном соответствии с пословицей о «глупом молиться Богу». Кроме тестера, ушей и гитары под рукой не было никаких измерительных приборов. Сосредоточен на слухе за счет снижения уровня шума, отсутствия слышимых искажений и поддержания усиления устройства в допустимом диапазоне.

Схема стала выглядеть так:

Схема смесителя изогнута, но это сделано для минимизации затухания сигнала и обеспечения минимально возможного влияния регуляторов друг на друга.В принципе, обе цели были достигнуты.

В то время в усилителе использовалась китайская «трехполосная» колонка от сгоревшей активной колонки. Она появилась на фото в одной из предыдущих статей. Несмотря на корпус из ДВП (ДВП или «картон», не путать с ДСП) с давно выпавшими и потерянными проставками и тремя разнокалиберными динамиками, подключенными с завода параллельно без каких-либо фильтров, звук мне понравился. Но эта колонна не была моей и впоследствии была возвращена владельцу.

Теперь звук издает еще более негитарный динамик от старого проигрывателя, с одним динамиком 8ГДШ-2 (4 Ом).

Полностью согласен с обзором аналогичных динамиков в одной статье на датагоре. Естественно, от такого акустического оформления ожидать чудес не приходится.
Итак, если мне удастся получить более подходящий динамик или еще один или три 8GDSH-2 / 4GD-35 (что менее реалистично), я подумаю о создании нового динамика. Хотя в последнее время групповые радиаторы в гитарной акустике, похоже, отпугивают.Как и в обычных колонках «под музыку», хотя именно там они и используются вовсю.
А пока для дома подойдет и этот.

Как-то ради интереса подключил к этому усилителю разные колонки, которые были под рукой: 10МАС-1, 15АС-220, неопознанный, из музыкальных центров, так что в плане акустики всегда есть место для экспериментов.
Усилитель звучал вполне нормально. Я отдал свои честные два ватта. Фон почти не слышен.Шум входного каскада хоть и слышался на максимальной громкости, но на слух был сопоставим с уровнем шума многих магнитофонов второго или третьего класса. В целом звук меня устраивал, пока не высвободилось время для очередных экспериментов.

Не так давно не без помощи нашего сайта разжился программным осциллографом и решил перепроверить свои старые замеры некоторых характеристик УМЗЧ.

Предыдущие я делал в спешке, когда тюнеры «из центра» с генератором и осциллографом остановились на узле связи на пару дней.Почему остался после работы, наскоро раскидал свое «домочадцев» на подоконнике.

Данные в целом подтвердились. Но тут всплыло то, чего я не заметил — заметная асимметрия выходного сигнала. Конденсаторная развязка входа звуковой карты исключает влияние постоянной составляющей (например, при неисправном конденсаторе на выходе УМ), даже если постоянная присутствует. Так что от этого наиболее распространенного варианта пришлось сразу отказаться.

«В начале теста» выяснилось, что предзагрузочный транзистор в верхнем плече (MP40A) имеет усиление почти вдвое, чем аналогичный транзистор в нижнем плече (MP37A).

Я конечно понимаю, что в те времена нужно было гонять по плану, не обращая внимания на мелочи. И что третий класс далек от фонтана high-fi, я тоже знал. Я просто не подозревал, что все так запущено. Конечно, «отход» параметров от «старины» не стоит сбрасывать со счетов, но не на одинаковую величину. К тому же я часто встречал обратное — в транзисторах n-p-n.

Во всей радиолюбительской литературе того времени писали о попарном выборе транзисторов для плеч двухтактных УМ.Даже если они предназначены для карманных ресиверов. Хотя любовнику обычно не из чего было выбирать — что нашел и положил, лишь бы питание проходило.

Звук издает — уже хорошо. А кроме собственных ушей проверить качество звука все равно нечем. Осциллограф? Но где его взять? Поэтому собирать генератор нет смысла. На форму сигнала еще смотреть нечего. Также градуируйте шкалу регулятора частоты.
Если вы не используете этот генератор в качестве датчика, для отслеживания сигнала и измерения уровней.

Сам для этой цели когда-то использовал детские клавиши «Фаэми», особо не заморачиваясь с прямоугольной формой сигнала и частотами, отличными от общепринятых. Если это повлияло на точность измерений, думаю, что оно было ненамного больше входного сопротивления тестера «Ц20-05» в пределах менее 1 Вольт.

Промышленность тоже особо не заморачивалась, несмотря на возможность подбора деталей и наличие средств измерений, о которых любитель мог только мечтать (многие до сих пор продолжают мечтать).

Оконечные транзисторы P214A не проверял, чтобы еще больше не расстраиваться, тем более что их «стратегический резерв» остался на другом конце региона.

Порадовало, что заменив MP40A на MP42B с характеристиками, близкими к MP37A и выбрав эмиттерный резистор на «тридцать седьмой» (R12), удалось более-менее выровнять синус.

Кстати, описанные выше искажения практически незаметны для моего слуха, не портятся high-fi.Но малейшие искажения «плавности» синусоиды (перегибы и т. Д.) Заметно добавляют в звук «грязь».

До появления осциллографа мне пришлось долго бороться с одним усилителем, правый канал которого был заметно «переплавлен». Особенно это было заметно при воспроизведении музыки с преобладанием акустических инструментов и чистого звука. На всяких «перегруженных» стилях было не так слышно. Для более точной оценки ко входу была подключена гитара и звук двух одновременно звучащих струн был явно грязным (когда-то я часто использовал такой «двухчастотный генератор» для оценки искажений на слух).

Осциллограф сразу показал наличие «ступенчатого» искажения. Точнее, ступеньки даже не было, а только намек на нее, из-за неисправного подстроечного резистора.

Так как девайс все равно разобрали, решил еще немного поэкспериментировать, проверить одну старую мысль.

Версия 1.3 или «Пока вроде все»

Как-то подумал, а зачем мне в этом усилителе микрофонный вход? Схемы, в которых нужно контролировать сигнал такого уровня, сейчас редкость.Спеть в микрофон через этот аппарат тоже никому не придет в голову. Поэтому я решил отказаться от микрофонного канала в надежде уменьшить шум.

Уточнены требования к обновленной схеме:
1) Германиевые транзисторы.
2) Чувствительность 10 мВ.
3) Исходя из предыдущего пункта и чувствительности УМ — усиление напряжения в 10 раз.
4) Входное сопротивление — максимальное, что можно выжать.
В принципе нет ничего невозможного.

Следует отметить, что в журналах и другой свежеизданной литературе темного времени уже вовсю ходили кремний и IC + OA. Схемы для МП и ГТ встречались все реже, обычно в различных изданиях вроде «В помощь радиокружку» и в разделе для начинающих журнала «Радио». Хотя оттуда их уже начали вытеснять рыжие КТ315.

Большинство германиевых схем из этих источников были не намного сложнее, чем те, которые использовались для описания работы каскада усилителя (два резистора и два конденсатора на транзистор).Часто без указания режимов работы транзисторов, рекомендаций по настройке и каких-то не менее важных характеристик блоков. В принципе, для новичка важнее сам факт первых собранных схем. Когда появится опыт, можно делать улучшения.

Повторюсь, ничего особо сложного в поиске подходящей схемы не увидел. Причем, на первый взгляд, было несколько хороших.

Четвертый пункт полностью решается эмиттерным повторителем на входе.На таком уровне входного сигнала я уже не против его использовать. Третий пункт обеспечит практически любой транзисторный каскад по схеме с общим эмиттером даже без особых трудностей с подбором транзистора по коэффициенту усиления.

В общем, приступил к делу и … началось!

Я почти написал кучу текста о ходе работы и преодолении возникших трудностей, входных-выходных сопротивлениях, режимах и прочем согласовании каскадов.Но потом я подумал и решил — кому это нужно? Опытные радиолюбители однажды прошли через все это, так что уже знают. Да и для новичков много не очень связного текста из чайника, с элементами «алхимии», тоже не будет особой практической ценности. А по размеру тянет на отдельную статью, которая может и когда-нибудь будет написана. Если не мной, то товарищем, лучше знающим «матчасть».

Оставлю только один хорошо известный многим вывод: к выбору изолирующих (и всех остальных) конденсаторов нужно подходить максимально тщательно.Я не говорю об использовании исключительно аудиофильских конденсаторов по «очень большой любительской» цене.
Имею в виду, что нужно проверять соответствие емкости указанному на корпусе значению (и необходимому для схемы) и утечку тех, которые собираются впаивать в схему. Иначе может вдруг оказаться, что лучше всего работает транзистор какого-то каскада, если убрать цепи смещения. Или совершенно новые регуляторы просто так «хрустнут». Или стоит заменить конденсатор, и тщательно разработанные режимы постоянного и иногда переменного тока выйдут из строя.

В общем, результатом всех моих «танцев с бубном» была следующая схема.

Сначала я хотел установить регулятор громкости между каскадами вместо R4. Поэтому я выбрал двухкаскадную схему с конденсаторной развязкой. Только подходящего переменного резистора не нашлось, так что это пока в планах.

Испытания показали, что производительность близка к исходным требованиям.
Шумы при закрытии входа куда-то доходили до предела слышимости.Выходного сигнала хватило, чтобы качать PA, даже с учетом падения на микшер. Звук тоже вполне удовлетворительный.

Осталось только собрать блок на плате, установить в корпус и буду счастлив. На старой плате была сделана уже знакомая по простым схемам «распечатанная проводка»:

Почему-то в этот раз решил сделать нормальную (по возможности) печатку. Наверное, потому что я нашел подходящий кусок покрытой фольгой печатной платы.Наскоро записал на бумаге расположение отверстий и следов. На фольге разметил отверстия, просверлил, нарисовал дорожки, протравил, припаял детали. Получилось примерно так:

Дурная привычка максимально повлияла на герметизацию установки. Похоже, я давно не «врезал» в заводские изделия дополнительные блоки. Детские мечты о чем-то радиоуправляемом и летающем в том самом детстве остались. И я все еще стараюсь сделать гонорар как можно меньше.Хотя и не обязательно.

Плюс вторая не менее вредная привычка: просто не могу заставить себя отрезать выводы от деталей «некуда деваться». Слишком часто в свое время приходилось собирать их из запаянных на заводе деталей, изготовленных по всем правилам, плат.

Немного доработал блок питания с учетом более высокого напряжения питания нового ПУ:

При окончательной сборке перепаял межблочную проводку.Первый был сделан в основном в спешке и содержал кучу ненужных проводов, в которых он сам не сразу сообразил. Еще до этого фон из динамика можно было слышать только в полной тишине. Поэтому я не знаю, сильно ли повлияла новая планировка (в частности, «земля») на уровень фона / шума.

Вот так это выглядит изнутри:

Занимательные эксперименты над финальной версией

Ввиду появления в хозяйстве осциллографа (программа «Визуальный анализатор») я не удержался и посмотрел на осциллограмму на выходе уже собранного усилителя.

Синусоида от генератора встроенного в «анализатор». Сигнал на выходе генератора (линейный выход внешней звуковой карты):

Сигнал на нагрузке PA (Uout близок к максимальному):

В принципе, ничего непредсказуемого. Я не ожидал супер производительности от этого продукта. Заметных искажений формы нет — и это хорошо. Разве что блок питания еще можно «наколдовать».

Для проверок в процессе работы использовался самодельный генератор, который быстро припаивал.Он дал чуть более оптимистичную картину:

В отличие от картинок выше, здесь использовалась встроенная звуковая карта. Сразу заметен более высокий уровень шума. И выводы относительно его использования напрашиваются сами собой. Правда, к теме статьи это не относится.

А вот так выглядит прямоугольный сигнал, а точнее сигнал с выхода инструмента Faemi, описанного в моей недавней статье.

Для тестирования использовалась внешняя звуковая карта.Я не буду показывать, что делает встроенный с сигналом, чтобы никого не напугать.
Ничего неожиданного. Обрезка по «низу» и «верху». Для полноты картины можно было бы АЧХ убрать, но зачем. Усилитель создавался не для «high-fi», а для гитары.

Вывод

Вот усилитель получился. Не совсем гитарный, с «продвинутой» точки зрения. Только если копнуть глубже, то можно «докопаться» до инструментов, которые я к нему подключаю.

Злые языки утверждают, что гитары в этой стране, которой уже двадцать лет, созданы для чего угодно, кроме музыки.
И играют на этом … только неудачники и проходимцы, не умеющие покупать что-то более правильное.

Может быть, они в чем-то правы, но я думаю, что даже самый крутой и прочный инструмент вряд ли сделает меня крутым музыкантом. И для себя бренчать или для друзей — с этой задачей и моими инструментами вполне справляются. Более того, за те годы, что я их использую, я поправил руку, и руки к этому привыкли.Звук одной из своих «балалайек» я уже выкладывал в предыдущих статьях.

Если кто-либо из уважаемых датагорейцев обнаружит ляпы в диаграммах и тексте или возможности для улучшения, которые я упустил — покажите пальцем, пожалуйста. Давайте поправляться!
Самый толковый совет — «выкинуть все это барахло нафик и припаять на микросхемы или лампы» будет рассмотрен, но вряд ли будет принят к исполнению. Разве что при создании совершенно другого дизайна.

стр.С.

Недавно поехал по делам в «страну предков». На досуге вытащил из сарая чудом сохранившийся ламповый усилитель, упомянутый в начале статьи — УМЗЧ и БП из «мусорных» фрагментов магнитолы, вставленный в самодельный корпус «колхоза». » тип.

Схемы на германиевых транзисторах. Мощный германиевый усилитель. УНЧ с трансформатором на выходе

Вместо эпиграфа:
— А кто такую ​​фигню навалом? Самое большее, что я бы оторвал от руки этому изобретателю…
— Дык, твоя работа-то! Или нет?
— Елки, блин!
Вариант старинного анекдота

Наверное, многие датагорейцы, если не все, в детстве смотрели мультик «Ну, погоди». В том числе и девятый выпуск, где волк пробовал играть на электрогитаре.

Естественно, посмеялись и поняли, что включать электрогитару прямо в сеть 220 Вольт точно не стоит.
Кто сам освоил электруху, может вспомнить, что тогда не только волк из мультфильма задавал вопрос: «А что мне включить, чтобы это звучало?» Я имею ввиду, громко.

Ну, если бы это случилось в школе или клубе ВИА (рок-группа или еще какое-то самодеятельное занятие), конечно было бы проще. Там был какой-то аппарат. А если дома?

Когда-то я мало отличался от многих других. Он «воткнул» гитару в магнитофон, магнитолу Урал-112 (простите, гитара не Урал), усилитель от какой-то другой ламповой магнитолы, вставленный в самодельный корпус, в усилители, распаянные по схемам из журналов. . Искал подробности, мучился доводкой схем.

Теперь задача несколько упростилась, и если у вас есть необходимое количество купюр в кармане, вы можете найти в любом районном центре в музыкальном магазине необходимое устройство. От недорогих «неизвестного китайского происхождения» до фирм с самолетной ценой. Ну или гибрид, то есть производство (иногда качественное) — Китай, а внешний вид и навороты как у фирмы. Цена тоже.

А с самостоятельным изготовлением вроде стало проще. В интернете можно найти схемы любого качества и сложности.С радиодетелями особых проблем нет, по крайней мере, в магазинах тех самых районных центров (с купюрами, конечно). А что-то из предыдущего дефицита иногда бесплатно валяется у нас под ногами.

Вот и я решил рассказать вам об усилителе, которым сейчас пользуюсь дома. Об усилителе, сделанном практически из травяного материала. Причем тот, который уже считался безнадежно устаревшим в конце 20 века, я даже не говорю о начале 21-го, когда все было сделано.Кроме того, совсем не для гитары.

Возможно, эта статья позабавит кого-то более опытного в проектировании и изготовлении усилителей. Кто-то посчитает это «инструкцией, как этого не делать». Но мне лучше начать по порядку. То есть издалека.

Новая жизнь старой платы

Однажды мне довелось поработать монтажником линий связи в родной глуши.
Когда-то делали уборку на одном из складов, а точнее в сарае, где веками копился никому не нужный хлам.Обломки коммутаторов, старых АТС, радиоприемников и других «предметов необъяснимого назначения».
Среди этих обломков наткнулся на «живописные руины» какого-то магнитофона с более-менее сохранившейся платой усилителя мощности:

Взял с собой на всякий случай, а то все равно выбросили бы. Блок оказался вполне рабочий. Я нарисовал на доске схему. Получилось примерно так:

Правда при установке рабочей точки посыпался подстроечный резистор R1 (тот, что на плате при замерах показал 20 Ом).И до недавнего времени его периодически заменяли на перемычку, то на другие не менее жидкие триммеры, то на постоянный резистор. Сейчас ставлю триммер, припаянный из обломков какого-то копировального аппарата. Пока держусь.

Как позже выяснилось, это была очень популярная схема среди советских магнитофонов. Долгое время, с небольшими изменениями, он использовался в различных барабанах и даже в первых кассетных магнитофонах.
Вот пример схемы, найденной в журнале Radio. То же, только с эмиттерным повторителем на входе.И другие транзисторы на «конце». И все это было подключено к универсальному ламповому усилителю.

Версия 1.0 или «Радиоубийца — Народное хозяйство»

Так как мне лично в тот момент другой усилитель не требовался, я решил использовать его в междугородном колл-центре. телефонная связь … Сделайте громкую связь, чтобы операторы зря не рвали свои связки, пытаясь перекричать через окно шум в зале и крики тех, кто пытается кричать на тот конец провода.И они спокойно пригласили абонента в будку, используя микрофон. Кто хоть раз пользовался такими телефонными будками, тот поймет.

Наскоро изготовил блок питания и микрофонный усилитель из запчастей, найденных дома. Все это я запихнул в ненужный футляр от блока AVU, найденный на том же складе. Корпус плоский, не занимает много места, также его можно повесить на стену. Ко всему этому подключил микрофон M-TSU, который есть на складе, который простаивал из-за несущественной АЧХ.Но у этого микрофона есть встроенная кнопка, которая замыкает вход на массу, когда не нажимается.

Микрофон «М-ТСУ»

В зале висел абонентский громкоговоритель (радиопункт) без согласующего трансформатора и регулятора громкости. В качестве разъема для подключения громкоговорителя к усилителю использовались винтовые зажимы, знакомые многим по школьным лабораторным работам по физике. Разъемы были найдены на том же складе, до сих пор не понимаю, что они там делали.

Аппарат хоть и немного шумноватый и в меру фонокорректор, но справился с задачей. А потом в одном из сел района при ликвидации наследия коммунизма демонтировали вещательную радиосеть. А на место моего изделия был установлен трансляционный усилитель, вынутый оттуда. Конечно, пахнет пушкой по воробьям, но с властями не поспоришь. Зато у переводчика есть запас мощности, и мой двухваттный (по результатам более поздних замеров) усилитель работал почти на пределе, даже в этом маленьком зале.

Версия 1.1 или «не дай бог не хотим»

И усилок мне опять вернулся. Я начал думать, что с этим делать. Не выбрасывать? Тогда я решил использовать его в гитарных целях. Этим случаем заразилось молодое поколение родственников. И у них был инструмент, они просто подключили его, как в старые добрые времена, что и нужно будет сделать. Поэтому я решил его немного переделать и вернуть. Хоть какая-то выгода.

В принципе два честных советских ватта (полтора при нагрузке 8 Ом), поданные на не менее честную, даже не обязательно советскую, акустику — мощности вполне хватит, чтобы подыгрывать акустической гитаре с достаточной громкостью в обычная, не очень большая комната и не забитый «вокалист», если он есть.
А учитывая звукоизоляцию наших квартир и соседей, можно немного повеселиться.

Нормальный частотный диапазон усилителей большинства магнитофонов даже немного шире, чем нужно для гитары. Но тогда я еще не был знаком с мнением «знатоков» о его дополнительном искусственном сужении (откуда они в нашей, тогда еще без интернета глуши?) Тем более, что устройство не предназначалось для концертов с оркестрами и записи в студиях.И уж точно не сравнивать с фирмами.

Назад В СССР, или Ретро правила

Сначала нужно было поменять предусилитель. Предыдущий был чисто микрофоном, собранным по одной из схем, которые попадались под руку, из тех, которые годами перерисовывались в тетрадях, тетрадях и других бумажках, собирались и проверялись. Рабочие, проверенные, но не совсем подходящие для моих гитарных целей.

Не знаю, что тогда взбудоражило, но я решил собирать раньше «в тех же традициях», что и UM.То есть на германиевых транзисторах. Скорее всего потому, что они у меня были, а поставить было некуда. Ну, чтобы с едой не колдовать — кремниевых pnp транзисторов в стоке не хватило, как и микросхем. И я не видел смысла пихать ОУ туда, где можно обойтись двумя-тремя транзисторами.

Интернет еще не был найден в нашей глуши, и легенду аудиофилов о том, что германий звучит лучше, чем кремний, я узнал из сети семь лет спустя.

Я не аудиофил (я уважаю тех из них, кто делает устройства для себя и не делает религию из своего хобби), и весь мой опыт «прослушивания классической музыки с винила через лампу» сводится к следующему: « Антропова »с классическим рок-н-роллом на радио Урал-112.

Пусть никого не смущает цифра 1 в начале номера этой магнитолы, по характеристикам звукового тракта аппарат с трудом потянул в третий класс даже по параметрам своего времени.

Остальную классику (советскую и зарубежную эстраду и рок) я давно слушал, пусть и на чисто германиевом магнитофоне «Снежет-202», но из записанных там, где будут катушки. Я сильно сомневаюсь, что почувствовал бы разницу, если бы я играл их либо через high-fi, либо через high-end.
Итак, я не знаю, насколько они правы относительно звука германия. Но надежность электронной части старых магнитофонов, плееров и ресиверов, многие из которых сохранились до наших дней, говорит сама за себя.Поэтому я решил «встряхнуть старину» или «встряхнуть старину» или …

Для начала я определился с требованиями:
1. Усилитель сделан для максимально чистого звука. возможный. Все эффекты в виде отдельных лосьонов. Следовательно, pre должен быть максимально линейным.

2. Входное сопротивление должно быть достаточно высоким, чтобы не сдавливать «верх» гитарного сигнала и не «мешать» работе регулятора тембра в случае прямого подключения.

3. Несколько входов с разной чувствительностью. Микрофон (0,3 мВ), гитара (10 мВ, для старого советского инструмента — все) и линейный вход (0,5 В).

Усилитель иногда планировалось использовать как контрольный, для проверки прохождения сигнала, при ремонте других усилителей или другого звукового оборудования, поэтому наличие таких входов не помешало бы.

А хотелось бы сигнал с линейного входа микшировать с гитарой, для подключения, например, магнитофона с записью «аккомпанемента» или уже имеющейся самодельной «ритм-коробки» смеха).

После раскопок среди завалов бумаг, журналов и фотокопий была собрана такая схема:

Изначально, насколько я помню, схему скопировали с какого-то любительского магнитофона. Он имеет входное сопротивление около 3 кОм, чувствительность «микрофон» и запас по уровню выходного сигнала, что позволяет подключать его напрямую к усилителю мощности.

Для гитарного входа чувствительность была снижена путем включения резистора 100 кОм последовательно со входом.Не лучшая идея, согласен, хотя в промышленных усилителях она использовалась. Но с минимумом деталей нам удалось получить предусилитель с двумя входами разной чувствительности.
Причем одновременное использование этих вводов не планировалось.

Другие варианты тоже рассматривали, но полевых транзисторов под рукой не оказалось, и как-то не хотелось городить эмиттерный повторитель на вход с «микрофонной» чувствительностью.

С выхода сигнал проходил через простейший пассивный смеситель, где его можно было смешать с линейным входным сигналом, на вход усилителя мощности.

Все собрано в одном здании с АВУ:

И изделие было отдано на разборку начинающим гитаристам, на другом конце области, где несколько лет успешно использовалось для получения соседей.

Там же была обнаружена одна «недокументированная возможность». Когда к микрофонному входу подключалась гитара, на выходе производился «ужасный грязный овердрайв», который вовсю использовался для мастеринга риффов групп, таких как популярные тогда «Linkinpark» или нестареющая «Aria».
Хотя подозреваю, что даже панки долго плевались и ругались от звука, этого «искажения».

Версия 1.2 или «Хотел как лучше …»

Время прошло. Хоть и банальная, блин, фраза, но так оно и есть. Я переехал жить туда, где в то время был описанный усилитель. Родственники-гитаристы разучились, служили, обзавелись семьями и, как многие в этот период жизни, «положили это на музыку».

Аппарат мне снова попался и в свободное время использовался по прямому назначению.То есть в перерывах между сезонами, сменами и т. Д.

А когда появилось еще немного свободного времени, я решил подвергнуть усилитель следующей обработке. Уменьшить шум еще немного предусилитель, который пробовал на максимальную громкость … Ну, чтобы побороть фон блока питания, который хоть и не сильно напрягал, но был.

Для начала переделал блок питания:

Прежний БП был самым простым и состоял из транса, диодного моста и конденсатора на 2000 мкФ.

Затем я внес некоторые изменения в схему предусилителя. Заменил транзисторы на менее шумные и настроил режимы. Боюсь, что в полном соответствии с пословицей о «глупом молиться Богу». Кроме тестера, ушей и гитары под рукой не было никаких измерительных приборов. Сосредоточен на слухе за счет снижения уровня шума, отсутствия слышимых искажений и поддержания усиления устройства в допустимом диапазоне.

Схема стала выглядеть так:

Схема смесителя изогнута, но это сделано для минимизации затухания сигнала и обеспечения минимально возможного влияния регуляторов друг на друга.В принципе, обе цели были достигнуты.

В то время в усилителе использовалась китайская «трехполосная» колонка от сгоревшей активной колонки. Она появилась на фото в одной из предыдущих статей. Несмотря на корпус из ДВП (ДВП или «картон», не путать с ДСП) с давно выпавшими и потерянными прокладками и тремя разнокалиберными динамиками, подключенными с завода параллельно без каких-либо фильтров, звук мне понравился. Но эта колонна не была моей и впоследствии была возвращена владельцу.

Теперь звук издает еще более негитарный динамик от старого проигрывателя, с одним динамиком 8ГДШ-2 (4 Ом).

Полностью согласен с обзором аналогичных динамиков в одной статье на датагоре. Естественно, чудес от такого акустического оформления ждать не стоит.
Итак, если мне удастся получить более подходящий динамик или еще один или три 8GDSH-2 / 4GD-35 (что менее реалистично), я подумаю о создании нового динамика. Хотя в последнее время групповые радиаторы в гитарной акустике, похоже, не приветствуются.Как и в обычных колонках «под музыку», хотя именно там они и используются вовсю.
А пока для дома подойдет и этот.

Как-то ради интереса подключил к этому усилителю разные колонки, которые были под рукой: 10МАС-1, 15АС-220, неопознанный, из музыкальных центров, так что в плане акустики всегда есть место для экспериментов.
Усилитель звучал вполне нормально. Я отдал свои честные два ватта. Фон почти не слышен.Шум входного каскада хоть и слышался на максимальной громкости, но на слух был сопоставим с уровнем шума многих магнитофонов второго или третьего класса. В целом звук меня устраивал, пока не было времени для очередных экспериментов.

Не так давно не без помощи нашего сайта разжился программным осциллографом и решил перепроверить свои старые замеры некоторых характеристик УМЗЧ.

Предыдущие я делал в спешке, когда тюнеры «из центра» с генератором и осциллографом остановились на узле связи на пару дней.Почему остался после работы, наскоро раскидал свое «домочадцев» на подоконнике.

Данные в целом подтвердились. Но тут всплыло то, чего я не заметил — заметная асимметрия выходного сигнала. Конденсаторная развязка входа звуковой карты исключает влияние постоянной составляющей (например, при неисправном конденсаторе на выходе УМ), даже если постоянная присутствует. Так что от этого наиболее распространенного варианта пришлось сразу отказаться.

«В начале теста» выяснилось, что предзагрузочный транзистор в верхнем плече (MP40A) имеет усиление почти вдвое, чем аналогичный транзистор в нижнем плече (MP37A).

Я конечно понимаю, что в те времена нужно было гонять по плану, не обращая внимания на мелочи. И что третий класс далек от фонтана high-fi, я тоже знал. Я просто не подозревал, что все так запущено. Конечно, «отход» параметров от «старины» не стоит сбрасывать со счетов, но не на одинаковую величину. К тому же я часто встречал обратное — в транзисторах n-p-n.

Во всей радиолюбительской литературе того времени писали о попарном выборе транзисторов для плеч двухтактных УМ.Даже если они предназначены для карманных ресиверов. Хотя любителю обычно не из чего было выбирать — что нашел и надел, лишь бы питание проходило.

Звук издает — уже хорошо. А кроме собственных ушей проверить качество звука все равно нечем. Осциллограф? Но где его взять? Поэтому собирать генератор нет смысла. На форму сигнала еще смотреть нечего. Также градуируйте шкалу регулятора частоты.
Если вы не используете этот генератор в качестве датчика, для отслеживания сигнала и измерения уровней.

Сам для этой цели когда-то использовал детские клавиши «Фаэми», особо не заморачиваясь с прямоугольной формой волны и частотами, отличными от общепринятых. Если это повлияло на точность измерений, думаю, что оно было ненамного больше входного сопротивления тестера «Ц20-05» в пределах менее 1 Вольт.

Промышленность тоже особо не заморачивалась, несмотря на возможность подбора деталей и наличие средств измерений, о которых любитель мог только мечтать (многие до сих пор продолжают мечтать).

Оконечные транзисторы P214A не проверял, чтобы еще больше не расстраиваться, тем более что их «стратегический резерв» остался на другом конце региона.

Порадовало, что заменой MP40A на MP42B с характеристиками, близкими к MP37A и подбором резистора эмиттера на «тридцать седьмой» (R12), можно было более-менее согласовать синус.

Кстати, описанные выше искажения практически незаметны для моего слуха, не портятся high-fi.Но малейшие искажения «плавности» синусоиды (перегибы и т. Д.) Заметно добавляют в звук «грязь».

До появления осциллографа пришлось долго бороться с одним усилителем, правый канал которого был заметно «переплавлен». Особенно это было заметно при воспроизведении музыки с преобладанием акустических инструментов и чистого звука … На всяких «перегруженных» стилях было не так слышно. Для более точной оценки ко входу была подключена гитара и звук двух одновременно звучащих струн был явно грязным (когда-то я часто использовал такой «двухчастотный генератор» для оценки искажений на слух).

Осциллограф сразу показал наличие «ступенчатого» искажения. Точнее, ступеньки даже не было, а только намек на нее, из-за неисправного триммера.

Так как девайс все равно разобрали, решил еще немного поэкспериментировать, проверить одну старую мысль.

Версия 1.3 или «Пока вроде все»

Как-то подумал, а зачем мне в этом усилителе микрофонный вход? Схемы, в которых нужно контролировать сигнал такого уровня, сейчас редкость.Спеть в микрофон через этот аппарат тоже никому не придет в голову. Поэтому я решил отказаться от микрофонного канала в надежде уменьшить шум.

Уточнены требования к обновленной схеме:
1) Германиевые транзисторы.
2) Чувствительность 10 мВ.
3) Исходя из предыдущего пункта и чувствительности УМ — усиление напряжения в 10 раз.
4) Входное сопротивление — максимальное, что можно выжать.
В принципе нет ничего невозможного.

Следует отметить, что в журналах и другой свежеизданной литературе темного времени уже вовсю ходили кремний и IC + OA. Схемы для МП и ГТ встречались все реже, обычно в различных изданиях вроде «В помощь радиокружку» и в разделе для начинающих журнала «Радио». Хотя оттуда их уже начали вытеснять рыжие КТ315.

Большинство германиевых схем из этих источников были не намного сложнее, чем те, которые использовались для описания работы каскада усилителя (два резистора и два конденсатора на транзистор).Часто без указания режимов работы транзисторов, рекомендаций по настройке и каких-то не менее важных характеристик блоков. В принципе, новичку важнее то, что первые собранные схемы работают. Когда появится опыт, можно делать улучшения.

Повторюсь, ничего особо сложного в поиске подходящей схемы не увидел. Причем, на первый взгляд, было несколько хороших.

Четвертый пункт полностью решается эмиттерным повторителем на входе.На таком уровне входного сигнала я уже не против его использовать. Третий пункт обеспечит практически любой транзисторный каскад по схеме с общим эмиттером даже без особых трудностей с подбором транзистора по коэффициенту усиления.

В общем, приступил к делу и … началось!

Я почти написал кучу текста о ходе работ и преодолении возникших трудностей, входных-выходных сопротивлениях, режимах и прочем согласовании каскадов.Но потом я подумал и решил — кому это нужно? Опытные радиолюбители однажды прошли через все это, так что уже знают. Да и для новичков много не очень связного текста из чайника, с элементами «алхимии», тоже не будет особой практической ценности. А по размеру тянет на отдельную статью, которая может и когда-нибудь будет написана. Если не мной, то товарищем, лучше знающим «матчасть».

Оставлю только один хорошо известный многим вывод: к выбору изолирующих (и всех остальных) конденсаторов нужно подходить максимально тщательно.Я не говорю об использовании исключительно аудиофильских конденсаторов по «очень большой любительской» цене.
Имею в виду, что нужно проверять соответствие емкости указанному на корпусе значению (и необходимому для схемы) и утечку тех, которые собираются впаивать в схему. Иначе может вдруг оказаться, что лучше всего работает транзистор какого-то каскада, если убрать цепи смещения. Или совершенно новые регуляторы без видимой на то причины «хрустнут». Или стоит заменить конденсатор и аккуратно настроенные режимы по постоянному току, а иногда и по переменному, пойдут наперекосяк.

В общем, результатом всех моих «танцев с бубном» была следующая схема.

Сначала я хотел установить регулятор громкости между каскадами вместо R4. Поэтому я выбрал двухкаскадную схему с конденсаторной развязкой. Только подходящего переменного резистора не нашлось, так что это пока в планах.

Испытания показали, что производительность близка к исходным требованиям.
Шумы при закрытии входа куда-то доходили до предела слышимости.Выходного сигнала хватило, чтобы качать PA, даже с учетом падения на микшер. Звук тоже вполне удовлетворительный.

Осталось только собрать блок на плате, установить в корпус, и я буду рад. Старая плата была сделана уже знакомой по простым схемам методом «безпечатной разводки»:

Почему-то в этот раз решил сделать нормальную (по возможности) печатку. Наверное, потому что я нашел подходящий кусок покрытой фольгой печатной платы.Наскоро записал на бумаге расположение отверстий и следов. На фольге разметил отверстия, просверлил, нарисовал дорожки, протравил, припаял детали. Получилось примерно так:

Дурная привычка максимально повлияла на герметизацию установки. Похоже, я давно не «врезал» в заводские изделия дополнительные блоки. Детские мечты о чем-то радиоуправляемом и летающем в том самом детстве остались. И я все еще стараюсь сделать гонорар как можно меньше.Хотя и не обязательно.

Плюс вторая не менее вредная привычка: просто не могу заставить себя отрезать выводы от деталей «некуда деваться». Слишком часто в свое время приходилось собирать их из запаянных на заводе деталей, изготовленных по всем правилам, плат.

Немного доработал блок питания с учетом более высокого напряжения питания нового ПУ:

При окончательной сборке перепаял межблочную проводку.Первый был сделан в основном в спешке и содержал кучу ненужных проводов, в которых он сам не сразу сообразил. Еще до этого фон из динамика можно было слышать только в полной тишине. Поэтому я не знаю, сильно ли повлияла новая планировка (в частности, «земля») на уровень фона / шума.

Вот так это выглядит изнутри:

Занимательные эксперименты над финальной версией

Ввиду появления в хозяйстве осциллографа (программа «Визуальный анализатор») я не удержался и посмотрел на осциллограмму на выходе уже собранного усилителя.

Синусоида от генератора встроенного в «анализатор». Сигнал на выходе генератора (линейный выход внешней звуковой карты):

Сигнал на нагрузке PA (Uout близок к максимальному):

В принципе, ничего непредсказуемого. Я не ожидал супер производительности от этого продукта. Заметных искажений формы нет — и это хорошо. Разве что блок питания еще можно «наколдовать».

Для проверок в процессе работы использовался самодельный генератор, который быстро сваривался.Он дал чуть более оптимистичную картину:

В отличие от картинок выше, здесь мы использовали встроенную звуковую карту … Сразу заметно более высокий уровень шума. И выводы относительно его использования напрашиваются сами собой. Правда, к теме статьи это не относится.

А вот так выглядит прямоугольный сигнал, а точнее сигнал с выхода инструмента Faemi, описанного в моей недавней статье.

Для тестирования использовалась внешняя звуковая карта.Я не буду показывать, что делает встроенный с сигналом, чтобы никого не напугать.
Ничего неожиданного. Обрезка по «низу» и «верху». Для полноты картины можно было бы АЧХ убрать, но зачем. Усилитель создавался не для «high-fi», а для гитары.

Вывод

Вот усилитель получился. Не совсем гитарный, с «продвинутой» точки зрения. Только если копнуть глубже, то можно «докопаться» до инструментов, которые я к нему подключаю.

Злые языки утверждают, что гитары в этой стране, которой уже двадцать лет, созданы для чего угодно, кроме музыки.
И играют на этом … только неудачники и проходимцы, не умеющие покупать что-то более правильное.

Может быть, они в чем-то правы, но я думаю, что даже самый крутой и прочный инструмент вряд ли сделает меня крутым музыкантом. И для себя бренчать или для друзей — с этой задачей и моими инструментами вполне справляются. Более того, за те годы, что я их использую, я поправил руку, и руки к этому привыкли.Звук одной из своих «балалайек» я уже выкладывал в предыдущих статьях.

Если кто-либо из уважаемых датагорейцев обнаружит ляпы в диаграммах и тексте или возможности для улучшения, которые я упустил — покажите пальцем, пожалуйста. Давайте поправляться!
Самый толковый совет — «выкинуть все это барахло нафик и припаять на микросхемы или лампы» будет рассмотрен, но вряд ли будет принят к исполнению. Разве что при создании совершенно другого дизайна.

стр.С.

Недавно поехал по делам в «страну предков». На досуге вытащил чудом сохранившийся из сарая ламповый усилитель, упомянутый в начале статьи — УМЗЧ и БП из «мусорных» фрагментов магнитолы, вставленных в самодельную постройку «колхоза». тип.

Николай Трошин

В последнее время заметно возрос интерес к усилителям мощности на германиевых транзисторах. Считается, что звук у таких усилителей более мягкий, напоминающий «ламповый звук».
Предлагаю вашему вниманию две простые схемы НЧ усилителей мощности на германиевых транзисторах, испытанные мной некоторое время назад.

В нем используется более современная схема, чем в 70-х годах, когда использовался «германий». Это позволило получить приличную мощность при хорошем качестве звука.
Схема на рисунке ниже представляет собой переработанную версию усилителя низкой частоты для «германия» из моей статьи в Radio No. 8 за 1989 год (стр. 51-55).

Выходная мощность этого усилителя составляет 30 Вт при сопротивлении нагрузки динамика 4 Ом и примерно 18 Вт при сопротивлении нагрузки 8 Ом.
Напряжение питания усилителя (U pit) биполярное ± 25 В;

Несколько слов о деталях:

При сборке усилителя в качестве конденсаторов постоянной емкости (помимо электролитических) целесообразно использовать слюдяные конденсаторы. Например, тип CSR, такой как тот, что ниже на рисунке.

Транзисторы

МП40А можно заменить на транзисторы МП21, МП25, МП26. Транзисторы GT402G — на GT402V; GT404G — для GT404V;
Выходным транзисторам GT806 можно присвоить любые буквенные индексы.Не рекомендую использовать в этой схеме низкочастотные транзисторы типа P210, P216, P217, так как на частотах выше 10 кГц они здесь плохо работают (заметны искажения), видимо из-за отсутствия усиления тока на высокой частоте.

Площадь излучателей для выходных транзисторов должна быть не менее 200 см2, для предвыходных транзисторов не менее 10 см2.
Радиаторы для транзисторов типа GT402 удобно изготавливать из медной (латунной) или алюминиевой пластины, 0.Толщина 5 мм, размер 44×26,5 мм.

Пластина разрезается по линиям, затем из этой заготовки формируется труба с помощью любой подходящей цилиндрической оправки (например, сверла) для этой цели.
После этого заготовку (1) плотно надевают на корпус транзистора (2) и прижимают пружинным кольцом (3), предварительно отогнув ушки бокового крепления.

Кольцо изготовлено из стальной проволоки диаметром 0,5-1,0 мм. Вместо кольца можно использовать ленту из медной проволоки.
Теперь осталось отогнуть снизу боковые ушки для крепления радиатора к корпусу транзистора и загнуть надрезанные перья на нужный угол.

Аналогичный радиатор также может быть изготовлен из медной трубки диаметром 8 мм. Отрезаем кусок 6 … 7см, трубочку разрезаем по всей длине с одной стороны. Затем трубку разрезаем на 4 части по половине длины и сгибаем эти части в виде лепестков и плотно надеваем на транзистор.

Так как диаметр корпуса транзистора где-то около 8.2 мм, то за счет прорези по всей длине трубки она будет плотно прилегать к транзистору и будет удерживаться на его корпусе за счет упругих свойств.
Резисторы в эмиттерах выходного каскада либо проволочные, мощностью 5 Вт, либо типа МЛТ-2 3 Ом, 3 штуки параллельно. Не советую использовать импортные пленки — они мгновенно и незаметно выгорают, что приводит к выходу из строя сразу нескольких транзисторов.

Настройка:

Настройка правильно собранного усилителя из исправных элементов сводится к установке подстроечным резистором тока покоя выходного каскада 100мА (удобно управлять эмиттерным резистором 1 Ом — напряжение 100мВ).
Диод VD1 желательно приклеить или прижать к радиатору выходного транзистора, что способствует лучшей термостабилизации. Однако, если этого не сделать, ток покоя выходного каскада с холодных 100 мА до горячих 300 мА изменится, как правило, не катастрофически.

Важно: перед первым включением необходимо установить триммер на нулевое сопротивление.
После настройки желательно снять подстроечный резистор из схемы, измерить его реальное сопротивление и заменить на постоянное.

Самой дефицитной деталью для сборки усилителя по указанной схеме являются выходные германиевые транзисторы GT806. Даже в светлое советское время их было не так просто приобрести, а сейчас, наверное, еще сложнее. Намного проще найти германиевые транзисторы типов П213-П217, П210.
Если по каким-то причинам у вас нет возможности приобрести транзисторы GT806, то вашему вниманию предлагается другая схема усилителя, где в качестве выходных транзисторов можно использовать уже упомянутые выше P213-P217, P210.

Данная схема является модернизацией первой схемы. Выходная мощность этого усилителя составляет 50 Вт при нагрузке 4 Ом и 30 Вт при нагрузке 8 Ом.
Напряжение питания этого усилителя (U-образный) также биполярное и составляет ± 27 В;
Диапазон рабочих частот 20 Гц … 20 кГц:

Какие изменения внесены в эту схему;
Добавлены два источника тока в «усилитель напряжения» и еще один каскад в «усилитель тока».
Использование еще одного каскада усиления на достаточно высокочастотных транзисторах P605 позволило несколько разгрузить транзисторы GT402-GT404 и встряхнуть очень медленный P210.

Получилось неплохо. При входном сигнале 20 кГц и выходной мощности 50 Вт искажения практически не заметны на нагрузке (на экране осциллографа).
Минимальные, малозаметные искажения формы выходного сигнала на транзисторах типа П210 возникают только на частотах около 20 кГц при мощности 50 Вт. На частотах ниже 20 кГц и мощности ниже 50 Вт искажения не заметны.
В реальном музыкальном сигнале таких мощностей на таких высоких частотах обычно не бывает, поэтому никаких различий в звучании (на слух) усилителя на транзисторах GT806 и на транзисторах P210 я не заметил.
Однако на транзисторах типа GT806, если посмотреть осциллографом, усилитель все равно работает лучше.

При нагрузке в 8 Ом в этом усилителе также можно использовать выходные транзисторы P216 … P217, и даже P213 … P215. В последнем случае напряжение питания усилителя нужно будет снизить до ± 23В. Выходная мощность, конечно, тоже упадет.
Увеличение блока питания приводит к увеличению выходной мощности, и я думаю, что схема усилителя по второму варианту имеет такой потенциал (запас), однако судьбу искушать не пытался.

Радиаторы для этого усилителя необходимы: для выходных транзисторов с площадью рассеяния не менее 300 см2, для предвыходных P605 — не менее 30 см2, и даже для GT402, GT404 (при сопротивлении нагрузки 4 Ом ) также необходимы.
Для транзисторов ГТ402-404 можно попроще;
Возьмите медный провод (без изоляции) диаметром 0,5-0,8, намотайте виток провода в виток на круглой оправке (диаметром 4-6 мм), согните полученную обмотку в кольцо (с внутренним диаметр меньше диаметра корпуса транзистора) соедините концы пайкой и наденьте получившийся «бублик» на корпус транзистора.

Эффективнее будет наматывать провод не на круглую, а на прямоугольную оправку, так как это увеличивает площадь контакта провода с корпусом транзистора и, соответственно, увеличивает эффективность теплоотвода.
Также для увеличения эффективности отвода тепла для всего усилителя можно уменьшить площадь радиаторов и для его охлаждения использовать кулер от компьютера 12В, подавая на него напряжение 7 … 8В.

Транзисторы

P605 можно заменить на P601… P609.
Настройка второго усилителя аналогична описанной для первой схемы.
Несколько слов об акустических системах … Понятно, что для получения хорошего звука они должны обладать соответствующей мощностью. Также рекомендуется использовать звуковой генератор для работы с разной мощностью во всем диапазоне частот. Звук должен быть чистым, без хрипов и подпрыгивания. Тем более, что как показала моя практика, в этом виноваты высокочастотные динамики колонок типа S-90.

Если у кого есть вопросы по конструкции и сборке усилителей — задавайте, по возможности постараюсь ответить.

Удачи вам в работе и всего наилучшего!

— многие радиолюбители, которые в силу возраста не уловили эпоху «германиевого звука» и часто спрашивают: «Что же такого особенного в усилителях мощности, собранных на германиевых транзисторах?» Если не вдаваться в подробности, то можно ответить так: у таких устройств необычный звук, очень похожий на ламповый, большой динамический диапазон и такую ​​же скорость нарастания.Однако это не для всех, есть те, кто, например, ненавидит лампы. Но качественные усилители на кремниевых транзисторах обладают всеми этими характеристиками при том же объеме. Также германиевые полупроводники имеют чуть более высокую акустическую эффективность, то есть их звук на выходе громче, чем у кремневых, а небольшой выходной мощности вполне достаточно для очень комфортного прослушивания.

Первыми транзисторами в радиотехнике после электронных ламп были германиевые, которые произвели фурор в радиоэлектронной сфере.Конечно, нет смысла спорить, что приобрели меломаны, отказавшись от ламповой версии в пользу германиевых устройств. По этому поводу до сих пор существует много разных мнений. В настоящее время германиевые транзисторы не производятся ни в одной стране и упоминаются редко. И зря. Германиевый усилитель мощности , и если мы возьмем, например, кремниевый транзистор, какой бы он ни был, биполярный, полевой или предназначенный для работы на высоких и низких частотах и ​​т. Д. Таким образом, в отличие от германиевого полупроводника, он менее подходит для воспроизведение звука высокого качества… p>

В общем, чтобы не вникать сейчас в рассмотрение физических свойств германиевых транзисторов, при необходимости эти данные можно легко найти в Интернете. Поэтому перейдем непосредственно к изучению принципиальных схем, построенных на транзисторах с кристаллом германия. Хочу отметить несколько важных правил, без которых очень сложно получить качественный звук. p>

• Во-первых, в используемой схеме устройства в принципе необходимо отказаться от использования кремниевых полупроводников.
• Компоновку и последующую сборку следует производить только поверхностным монтажом, при этом максимально задействуя клеммы самих электронных компонентов. В случае применения печатных плат для редактирования, то знайте, что в этом случае качество звука будет значительно хуже.
• При проектировании усилителя постарайтесь спроектировать схему так, чтобы количество транзисторов в устройстве было как можно меньше.
• Перед установкой необходимо выбрать комплементарные пары транзисторов не только для каждого плеча выходного тракта структуры PNP и NPN, но и обязательные для обоих каналов.При выборе электронных элементов особое внимание следует уделять параметрам статического коэффициента передачи тока, который должен быть больше 100 и минимально возможному обратному току коллектора.
• Силовой трансформатор должен быть собран на магнитопроводе из пластин W-образной формы с площадью поперечного сечения более 15 см². Также при изготовлении трансформатора не забудьте сделать один ряд экранирующей обмотки с последующим ее заземлением.

Германиевый усилитель мощности — номер цепи 1

Показанный здесь германиевый усилитель мощности и его схема являются легендарными и в свои лучшие годы были очень популярны.Эта топология схемы усилителя является одной из немногих конфигураций, соответствующих стандартам аудиофилов. Хотя эта схема очень проста, тем не менее, она способна одновременно воспроизводить качественный звук, затраты на компоненты очень малы и под силу любому радиолюбителю. Автор конструкции усилителя в данном случае лишь адаптировал его к современным требованиям High End Audio.

Настроить германиевый усилитель не сложно. Для начала нужно выставить ровно половину блока питания с переменным резистором R2 на минусовой стороне электролитического конденсатора С7.Далее необходимо подобрать постоянный резистор R13, чтобы мультиметр, подключенный к коллекторной цепи транзисторов конечного каскада, показывал ток покоя в пределах 42 — 52 мА, но не более. Когда вы начинаете подавать сигнал на вход усилителя, обязательно проверьте наличие или отсутствие самовозбуждения, хотя возникновение такого процесса крайне редко.

Но все равно, если на осциллографе появятся высокочастотные искажения, то в этом случае необходимо будет заменить конденсатор С5 на конденсатор с большим номиналом.Чтобы усилитель работал в стабильном и стабильном режиме при повышении температуры, необходимо нанести теплопроводную пасту на базу пары диодов D311 и плотно закрепить на транзисторе выходного каскада. В свою очередь выходные транзисторы устанавливаются на радиаторах охлаждения с площадью рассеяния более 220 см².

Схема модернизированная

В предыдущей типовой схеме выходной каскад был построен на транзисторах такой же проводимости, так как в те далекие времена советская электронная промышленность не производила мощных комплементарных германиевых транзисторов.Когда значительно позже появились германиевые транзисторы структур PNP и NPN, это позволило модернизировать схему конечного каскада, как показано на второй схеме. Но оказывается, не все так просто, как хотелось бы. Дело в том, что в упомянутых выше полупроводниках предельный ток коллектора составляет всего около 3,4 А.

Например, для P217V максимальный ток коллектора составляет 7,5 А. В связи с этим их использование в схеме возможно только при условии параллельного подключения по два на плечо.Это вариант, который практически отличается от первой схемы. И, конечно же, у блока питания противоположная полярность. А на транзисторе для усиления напряжения GT 404G установлена ​​n-p-n проводимость. Конфигурация модернизированной схемы идентична предыдущей. Ток покоя выходного каскада имеет точно такие же значения.

Немного о блоке питания

Для получения качественного звука желательно где-то раздобыть две пары диодов из германиевого сплава D305.Я настоятельно не рекомендую устанавливать другие. Их соединяют по мостовой схеме, а шунты ставят в виде слюдяных конденсаторов типа КСО, емкостью 0,01 мкФ, затем устанавливаем восемь конденсаторов по 1000 мкФ с рабочим напряжением 63в, желательно фирменные, которые тоже шунтируются слюдяными конденсаторами. Общая мощность не должна увеличиваться, так как баланс низких, средних и высоких частот уменьшается, и воздух теряется.

Параметрические значения двух вышеперечисленных схем практически одинаковы: выходная мощность составляет 20 Вт при работе на нагрузке 4 Ом.Конечно, эти цифры почти ничего не скажут о звучании усилителя. Но одно можно сказать с уверенностью — послушав правильно собранный усилитель по приведенным выше схемам, вы уже не будете так уверенно смотреть в сторону устройств, собранных на кремниевых транзисторах.

Схема усилителя простая, деталей минимум, будет полезно для повторения новичкам, ниже текст тоже для них. Усиливающие элементы схемы — германиевые транзисторы — активно использовались еще тридцать лет назад.Схемотехника напоминает многие распространенные схемы тех лет, например, усилитель Electron 20. Есть некоторые отличия, в основном технологического характера.
Блок питания однополюсный, нестабилизированный, дроссель там выглядит несколько необычно. Выходной каскад работает в режиме класса AB.

Выходная мощность 10Вт, суммарный коэффициент нелинейных искажений до 3%, нагрузка — динамики 8 Ом.

Работа усилителя на примере одного канала:
Входной сигнал идет на базу транзистора VT1, сюда поступает постоянное давление с делителя R5, R9 — этим задается потенциал смещения транзистора и одновременно напряжение симметрии выхода.Усиленный сигнал VT1 поступает на базу VT3, а затем на выходной каскад VT5, VT6, VT9, VT10. Напряжение на эмиттер VT1 поступает с выхода усилителя (точка + С9) — образуя цепь общей отрицательной обратной связи, причем для постоянного и переменного тока одновременно. Если напряжение на эмиттере VT1, пришедшее с выхода, больше, чем на его базе, то VT1, VT3, VT6, VT9 заблокированы, выходной потенциал уменьшается за счет одновременно открытых VT5, VT10. Точно так же бывает, если на эмиттер VT1 поступает напряжение с выхода, которое меньше, чем на его базе (только отпирание / запирание транзисторов происходит с точностью до наоборот).Те. усилитель автоматически поддерживает выходное напряжение, заданное делителем R5, R9 в базе VT1. Схема работает аналогично, усиливая полезный сигнал. переменный ток … Только сейчас в схеме прорабатывается звуковой сигнал, поступающий на базу VT1 через С2. Глубина действия LLC не одинакова для постоянного и переменного тока из-за наличия конденсатора C4. Для переменного тока с помощью делителя R11 R12 устанавливается Ку всего усилителя, для постоянного тока работает 100% LLC (через R11 в эмиттер VT1), что хорошо поддерживает симметрию выхода постоянного тока.Основным усилителем напряжения по амплитуде, необходимой для «раскачки» выходного каскада, является транзистор VT3. Для улучшения свойств этого каскада его нагрузкой является цепь положительной обратной связи, которая снимается через R23 с выхода усилителя и образует т.н. «Динамическая нагрузка». Действие этой схемы приводит к практически постоянному току через VT3, при любой амплитуде сигнала — транзистор работает в более линейном режиме и развивает максимальный Ku, что также важно с точки зрения снижения общих THD усилителя и максимальная амплитуда сигнала на выходе.Конечно, схема PIC, не совсем идеальная в качестве «динамической нагрузки», используется в целом для упрощения схемы. Выходной каскад вполне обычный, его задача — существенно увеличить текущее напряжение, подаваемое со каскада на VT3 и подачу на нагрузку. Составной транзистор VT6, VT9 отпирается с положительным потенциалом, каскад VT5, VT10 — с отрицательным, таким образом, сигнал переменного тока усиливается в точке симметрии + C9. Звуковой сигнал поступает в нагрузку через конденсатор С9, который не пропускает постоянное напряжение из точки симметрии усилителя.Чтобы минимизировать искажения, выходные транзисторы слегка открываются с некоторым начальным током (током покоя).
Этот ток задается падением напряжения от текущего коллектора VT3 через резисторы R17, R18 и подается между базами предвыходных транзисторов. Цепочка R19, C6 исключает самовозбуждение усилителя, которое может возникать на частотах выше 50 кГц. При установке усилителя следует обратить внимание на подключение проводов GND, сечение проводов для подключения выходных транзисторов следует брать 0.75-1мм2, (кроме основного провода).
Настройка и первое включение усилителя:
Регулировка должна производиться включением силового резистора 15-20 Ом вместо предохранителя и резистора 8-15 Ом вместо акустики. Если все транзисторы исправны и в схеме нет ошибок, в точках симметрии (+ C9, + C10) следует сразу установить напряжение, равное половине напряжения питания — это следует проверить в первую очередь. Дополнительно это исправлено триммером R4.Несбалансированность симметрии в пределах +/- 2 вольт вполне допустима. Затем контролируют начальный ток выходных транзисторов (ток покоя), измеряя его по падению напряжения на резисторах R32 и R34, оно должно быть в пределах 40-70мВ. Если в схеме есть ошибки, либо неисправные элементы, то резистор, подключенный вместо предохранителя, может сильно нагреться, при этом сохраняя транзисторы схемы (выходной и предварительный) от пробоя — следует внимательно проверить схему и устранить ошибку. или неисправный элемент.Следующий этап проверки — на отсутствие самовозбуждения ВЧ — нужно подключить к выходу осциллограф. Наличие самовозбуждения устраняется регулировкой цепи R19, C6. Если все в порядке, вставьте предохранитель на место, подключите ко входу генератор AF и проверьте усилитель тестовыми сигналами. В первую очередь нужно проверить симметричность ограничения максимальной амплитуды сигнала — ограничение должно происходить примерно при амплитуде 10В на частоте 1000Гц.Если это не так, нужно выбрать сопротивление R23 или заменить VT3. Усилитель можно исследовать с сигналами разной частоты и амплитуды, формы. Подробную методику приводить пока не будем — усилитель для новичка. На частотах выше 10 кГц на вход нежелательно подавать номинальный сигнал — выходные транзисторы могут перегреваться, на музыкальном сигнале этого не происходит из-за малой амплитуды этих сигналов. Также следует еще раз проверить ток покоя выходных транзисторов, он должен быть в пределах 50-70 мА, корректируется подбором сопротивления R17.Если ток больше, уменьшите сопротивление, и наоборот. За током нужно следить примерно через час работы усилителя — он не должен увеличиваться.
Теперь можно подключить динамик и источник сигнала — усилитель готов к работе.
В качестве источника, например, выход проигрывателя компакт-дисков, с уровнем 0,775-1В.

На фото усилитель для прослушивания, собранный на макетной плате, в корпус не разрабатывался (это был 2005 год).

Звук в полном порядке, но тренированное ухо отмечает некоторую гладкость самых верхних высоких частот, немного рыхлый низ, но вокальный диапазон или около того звучит довольно приятно, тепло.При прослушивании использовался AC OYa 160 литров, с парой колонок 4A28 и 6GD2 в каждой. Вполне неплохо работает усилитель на 10МАС1М, первых выпусков, с еще «недоделанной» резиной НЧ-динамиков.
В усилитель, его принципиальную схему, можно внести некоторые изменения, которые улучшат его рабочие характеристики, при этом желательно подобрать транзисторы. КПД усилителя сохраняется до тех пор, пока напряжение питания не упадет до 12-15В, может быть и ниже, но симметрию и ток покоя следует отрегулировать.Тактико-технические характеристики усилителя при уменьшении блока питания, конечно, будут хуже, да и выходная мощность тоже упадет. Транзисторы можно заменить на аналогичные серии МП, GT404V , G, 402ZH, I. P214 лучше всего с буквой А, но возможны и другие, также можно использовать и P215 , 16.17, но звук будет чуть хуже, особенно на ВЧ. Можно использовать транзисторы серии П213, а то и П201, 202, тогда напряжение питания следует снизить до 27-30В.Примененный транзистор MP37B работает на пределе по Uk-e max, но отказов и поломок у меня не было.

От некоторых знакомых слышал хорошие отзывы о звучании УНЧ на германиевых транзисторах. И я решил собрать обычную классическую схему на дополнительных германиевых транзисторах GT703 / 705. Для раскачки — каскад СРПП на 6Н30П для получения минимально возможного выходного сопротивления.

Схема следующая:

Резистор VR2 устанавливает ноль на выходе, резистор VR1 устанавливает ток покоя выходных транзисторов.Стабилитроны нужны для предотвращения появления опасного для транзисторов напряжения между этажами СРПП в случае выхода из строя одной из половинок ламп. Предварительное прослушивание раскладки показало очень хорошее звучание, максимальная синусоидальная мощность 8 Вт, полоса пропускания — минус 1 дБ от 20 Гц до 80 кГц. Чувствительность 0,6 вольт. Макет на максимальной громкости играл минут 10 (пока держались уши), а радиаторы выходных транзисторов даже не нагрелись до 50 градусов, только ток покоя увеличился с начальных 40 мА до 100.Источник питания:

Для дальнейших экспериментов собрана стереоразводка. Первые тесты проводились без сетевого фильтра. Добавление этого элемента вернуло ясность, присущую ламповым усилителям. В целом конечно это не 2А3, но с учетом просто подкупающей простоты конструкции звук очень и очень приличный. По общему впечатлению, это типичный триод, то есть чистый, детальный, точный, но, следовательно, несколько малоэмоциональный и простоватый.Трудно сказать, является ли причина тому ламповая или транзисторная часть схемы, или сама схема — это покажут дальнейшие эксперименты — они обязательно будут продолжены.

И напоследок пара фото, как это выглядит:

Обновлено 21 февраля 2013 г. Судя по всему, можно запитать выходной каскад на LM7812 и LM7912, установленных на радиаторе.

Приемопередатчик QRPP

«Комарик» и мои эксперименты с ним. Мощный CW трансивер на полевом транзисторе Описание готового трансивера, печатные платы, фото

Конечно, в схеме можно использовать и обычный высокочастотный npn-транзистор типа КТ603, КТ646, КТ606, но мощный полевой транзистор работает более стабильно, менее подвержен влиянию прямого обнаружения сигнала и позволяет увеличить выходная мощность трансивера.Частота гетеродина стабилизируется распространенным кварцевым резонатором на частоте 3579 кГц. Также можно использовать керамический резонатор.

Переменный конденсатор позволяет изменять частоту в небольшом диапазоне, что упрощает настройку на вызываемую станцию. С помощью кварцевого резонатора можно изменять частоту на 1,5-2 кГц. Если использовать два-три кварца, включенных параллельно, то частоту можно менять до 4-5 кГц.

При использовании керамических резонаторов диапазон перестройки частоты составляет несколько десятков килогерц.

В режиме приема сигнал с антенны проходит через фильтр нижних частот L1L2C5C6C7, затем через согласующий трансформатор 1: 4 и попадает на сток транзистора. Сопротивление канала полевого транзистора изменяется с частотой, определяемой кварцевым резонатором. В результате сигнал разности частот между приемной и генерируемой частотами изолируется на резисторе R3.

Через блокировочный конденсатор С9 он поступает на аудиоусилитель.Он может быть выполнен на 2-3 транзисторах или микросхеме типа LM386. На входе УНЧ желательно использовать фильтр нижних частот (узкополосный или низкочастотный), это значительно повысит избирательность приемника.
При нажатии на кнопку телеграфа транзистор переходит в режим усиления. Трансформатор соответствует 50-омной нагрузке (антенне), а фильтр нижних частот отфильтровывает гармоники в излучаемом сигнале. Выходная мощность может достигать 6 Вт, а потребляемый от блока питания ток — до 1 ампера.

Высокочастотный дроссель должен быть рассчитан на ток не менее 1 ампера.
Согласующий трансформатор можно намотать на ферритовом кольце диаметром 12-16 мм с магнитной проницаемостью 600-1000. Намотка осуществляется двумя предварительно скрученными проволоками 0,4 мм, шаг скрутки 10-12 мм. Количество витков 10.

После намотки конец первой обмотки соединяют с началом второй и припаивают к стоку полевого транзистора.
Катушки L1 и L2 также желательно наматывать на ферритовые кольца типа 20ВЧ или 50ВЧ диаметром 10-12 мм.
Полевой транзистор необходимо установить на радиатор через слюдяную прокладку.

На изображении ниже показан возможный собранный приемопередатчик CW.

Как видно на фото, у трансивера есть индикатор поля в антенне. Сделать это несложно на нескольких деталях (Рис. 1, Рис. 2). Трансформатор намотан на кольцо 20х10х5 с магнитной проницаемостью 1500-2000. Трансформатор T1 состоит из катушки контура (5 витков *) и катушки связи (2 витка *).

Давайте взглянем на 3 основные схемы работающих трансиверов. Первый проект предполагает создание простейшего устройства. По второй схеме можно собрать рабочий КВ трансивер на 28 МГц с мощностью передатчика 0,4 Вт. Третья модель — полупроводниковый ламповый трансивер. Разберемся по порядку.

• См. Также 3 рабочих для самостоятельной установки

Простой самодельный трансивер: схема и установка своими руками

У многих начинающих радиолюбителей слово трансивер ассоциируется со сложным устройством.Но есть схемы, которые, имея всего 4 транзистора, способны передавать телеграфную связь на сотни километров.

Изначально принципиальная схема трансивера, представленная ниже, предназначалась для наушников с высоким сопротивлением. Пришлось немного переделать усилитель, чтобы можно было работать с низкоомными наушниками на 32 Ом.

Принципиальная схема простого 80-метрового трансивера

Данные обмотки контура:

1. Катушка L2 имеет индуктивность 3.6 мкГн — это 28 витков на стволе 8 мм, с подстроечным сердечником.
2. Дроссель стандартный.

Как настроить трансивер?

Трансивер не требует особо сложной настройки. Все просто и доступно:

Начинаем с УНЧ, выбирая резистор R5, ставим на коллектор транзистора + 2В и проверяем работоспособность усилителя, прикоснувшись к входу пинцетом — должен быть слышен фон в наушниках.

Далее приступаем к настройке кварцевого генератора, убедившись, что генерация идет (это можно сделать с помощью частотомера или осциллографа, сняв сигнал с эмиттера vt1).

Следующим шагом является настройка трансивера для передачи. Вместо антенны вешаем аналог — резистор на 50 Ом 1 Вт. Параллельно подключаем к нему ВЧ вольтметр, при этом включаем трансивер на передачу (нажатием клавиши) начинаем вращать сердечник катушки L2 по показаниям ВЧ вольтметра и добиваемся резонанса.

Вот и все! Не стоит ставить мощный выходной транзистор, при увеличении мощности появляются всевозможные свистки и волнения. Этот транзистор играет две роли — как смеситель для приема и как усилитель мощности для передачи, так что kt603 будет здесь за глазами.

И напоследок фото самой конструкции:

Так как рабочие частоты всего несколько мегагерц, можно использовать любые ВЧ транзисторы соответствующей структуры.

Печатную плату можно скачать ниже:

Файлы для загрузки:

КВ трансивер на 28 МГц с мощностью передатчика 0.4 W

Рассмотрим подробно принципиальную схему самодельного коротковолнового трансивера для диапазона частот 28 МГц с выходной мощностью передатчика 400 милливатт.

Принципиальная схема трансивера

Приемник трансивера представляет собой обычный сверхрегенеративный детектор. Единственной его особенностью можно считать переменный резистор R11, облегчающий настройку. При желании его можно разместить на передней панели трансивера.

Чувствительность приемника увеличена за счет использования микросхемы К174УН4Б в усилителе 34, который при питании от 4.Аккумулятор 5 В, развивает мощность 400 мВт.

Схема громкоговорителя подключена к минусу блока питания, что позволило упростить коммутацию со схемой микрофона и использовать парную кнопку, которая в режиме передачи отключает громкоговоритель и питание приемника, а в режиме приема подключаются микрофон и питание передатчика. На схеме кнопка SA1 показана в положении приема.

Передатчик собран на двух транзисторах и представляет собой двухтактный автогенератор с кварцевой стабилизацией в цепи обратной связи.Относительно стабильная частота генератора позволяет при малой мощности передатчика достичь достаточно большого радиуса связи с радиостанцией того же типа.

Детали и конструкция КВ трансивера

В трансивере используются резисторы МЛТ-0,125 и конденсаторы К50-6.

Транзистор VT1 можно заменить на ГТ311Ж, КТ312В, а транзисторы VT2, VT3 — на ГТ308В, П403. Условия замены транзисторов следующие: VT1 должен иметь максимально возможное усиление на частоте среза, а транзисторы VT2 и VT3 должны иметь одинаковый коэффициент передачи тока.

Контурные катушки L1 и L2 намотаны на рамы диаметром 5 мм. В них настроены сердечники из карбонильного железа диаметром 3,5 мм. Катушки заключены в экраны 12х12х17 мм.

Экран катушки L1 подключен к минусу АКБ, а L2 к плюсу. Обе катушки намотаны проводом ПЭВ диаметром 0,5 мм и имеют по 10 витков.

При изготовлении катушек L1 и L2 можно использовать контуры из тракта ПЧ телевизоров. Это такая же рама длиной 25 мм и диаметром 7 мм.5 мм, который используется при изготовлении катушек L3 и L4. Они расположены на доске горизонтально.

Намотка катушки L3 осуществляется с шагом 1 мм, в катушке 4 + 4 витка провода ПЭВ диаметром 0,5 мм с отводом от середины, расстояние между половинками обмотки составляет 2,5 мм.

Катушка L4 содержит 4 витка одного и того же провода, катушка к витку намотана и находится между половинками обмотки катушки L3. Дроссели L5 и L6 намотаны на промышленных резисторах с трактов ПЧ старых телевизоров.

Можно использовать любой громкоговоритель с сопротивлением 8 Ом. Подойдут громкоговорители типа 0ДГД-8, 0ДГД-6; 0,25ГДШ-3.

Трансформатор Т1 наматывается на любой малогабаритный магнитопровод, например, типа ШЖБ, и содержит 400 витков провода ПЭВ диаметром 0,23 мм в первичной обмотке и 200 витков этого же провода в первичной обмотке. вторичная обмотка.

В качестве микрофона используется компактный капсюль ДЭМШ-1а. Антенна телескопическая, длина 105 мм.В качестве источника питания используется батарея из четырех ячеек типа А316, А336, А343.

Установление

Необходимо настроить трансивер с УЗЧ. Распаяв резистор R5, в разрыв цепи SA2 подключают миллиамперметр. Ток покоя не должен превышать 5 мА.

Когда отвертка касается точки A, в динамике должен появиться шум. Если усилитель самовозбуждающийся, то сопротивление резистора R4 необходимо увеличить до 1,5 кОм, но помните, что чем выше номинал резистора, тем ниже чувствительность усилителя.

При отсутствии помех необходимо переместить ползунок резистора R11 из верхнего (согласно схеме) положения в нижнее. Должен появиться громкий устойчивый шум, свидетельствующий о хорошей работе сверхрегенеративного детектора.

Дальнейшая настройка приемника осуществляется только после настройки передатчика и заключается в настройке емкости конденсатора С5 (грубая настройка) и индуктивности L1 (точная настройка) на режим наилучшего приема сигнала передатчика.

При настройке передатчика необходимо включить миллиамперметр в разрыв цепи «х» и подобрать значение сопротивления R6 так, чтобы ток в этой цепи был 40-50 мА.

Затем нужно подключить миллиамперметр с пределом измерения 50 мкА к положительной шине передатчика, а другой конец прибора через диод и конденсатор 1 (> — 20 пФ — к антенне. регулировка элементов L3, L4, C17, L2 и C18 осуществляется до максимального отклонения стрелки прибора.Причем примерно настроены они конденсаторами, а точнее сердечниками схем.

Подстрочка катушки L3 — L4 должна быть не более ± 3 мм от среднего положения, так как в ее крайних точках генерация может быть нарушена из-за нарушения симметрии плеч транзисторов VT2 и VT3.

При настройке L2 и C18 с выдвинутой антенной в соответствии с максимальным отклонением стрелки устройства необходимо добиться полного согласования антенны и передатчика.

Если при включении передатчика внезапно выходит из строя генерация, то это указывает на неправильную настройку. В этом случае необходимо снова выбрать режимы работы VT2 и VT3, тщательно настроить L2, L3, L4, а если это не поможет, то подобрать транзисторы с более близкими параметрами.

Двухдиапазонный полупроводниковый ламповый трансивер

Этот трансивер может работать в любом диапазоне от 1,8 до 10 МГц и при необходимости увеличивать мощность. Он построен по схеме «одно преобразование».

ПЧ частота = 5,25 МГц. Выбор частоты ПЧ обусловлен тем, что при частоте гетеродина 8,75–9,1 МГц перекрываются сразу два диапазона 3,5 и 14 МГц.

В этой схеме использован самодельный семикристаллический лестничный кварцевый фильтр по схеме, предложенной Кирсом Пинелисом (YL2PU) в знаменитом трансивере DM2002.

Оба диодных смесителя выполнены по классической схеме с использованием трансформаторов с объемной петлей связи.

Схема приемопередатчика

Схема рассчитана на 5 пальчиковых ламп. Он включает в себя регулируемый усилитель высокой и промежуточной частоты, балансный смеситель и гетеродин. Пройдемся по схеме по порядку.

В режиме приема сигнал через полосовые фильтры L1 — L2 подается на УВЧ, выполненный на лампе 6К13П. Затем он поступает в первый смеситель тракта, выполненный по кольцевой схеме. Сигнал с первого гетеродина поступает на один из входов смесителя.Принятый сигнал промежуточной частоты через согласующую схему подается на кварцевый фильтр.

Данная схема согласования позволяет несколько снизить потери в секции первого смесителя — усилителя ПЧ. Затем сигнал ПЧ усиливается в реверсивном усилителе на лампе 6Ж9П. Усиленный сигнал, выделяющийся в цепи L5, поступает на второй смеситель тракта, выполненный по кольцевой схеме, который действует как детектор сигнала SSB.

LF — сигнал выделяется на RC-цепочке и подается на пентодную часть 6F12P, выполняющую роль предварительного ULF.Триодная часть в режиме приема действует как катодный повторитель для системы АРУ. УНЧ УМ (он же УМ передатчика) выполнен на пентоде 6П15П.

В режиме передачи все каскады приемника реверсируются с помощью реле РЭС-15 с паспортом 004 (лучше использовать более надежные реле). Переключение между режимами приема / передачи осуществляется переключателем РТТ.

Особенности подбора комплектующих

Дроссели используются обычные Д-0.1.

Трансформаторы ТП1 — ТП3 выполнены на ферритовых кольцах 1000НН с наружным диаметром 10–12 мм и содержат по 15 витков тройных (для ТП1 и ТП2) проводов ПЭЛ-0,2 и двойных для ТП3.

Любой звуковой (выходной) трансформатор с коэффициентом трансформации от 2,5 кОм до 8 Ом. Используется силовой трансформатор общей мощностью 70 Вт.

Катушки L1 — L3 намотаны проводом ПЭЛ-0,25 и содержат по 30 витков. Катушки L4 — L5 содержат по 55 витков ПЭЛ-0,1, все катушки связи намотаны ПЭЛШО 0.3 провода на бумажных гильзах по соответствующему контуру витков, а количество витков на схеме выражено соотношением для каждого случая.

Катушка L6 имеет 60 витков с проводом 0,1 (для всех схем можно использовать кадры из цепей ПЧ ламповых телевизоров серии CNT).

Катушка GPD используется от приемника Р-326; при самостоятельном изготовлении (что очень трудоемко) он изготавливается на керамической рамке 18 мм с проводом ПЭЛ 0,8 на 15 витков с шагом 0,5 мм.Отводы с 3-го и 11-го витков с (холодного) конца. Катушка П-петли выполнена на каркасе диаметром 30 мм и имеет 26 витков провода ПЭЛ 0,8, отвод на 14 МГц подбирается экспериментально.

Настройка лампового трансивера

Без рассмотрения вопросов настройки самодельных кварцевых фильтров, обсуждаемых во многих публикациях, остальная часть настройки схемы довольно проста. Проверить работоспособность УНЧ можно как на слух, так и с помощью осциллографа. Затем частота кварцевого гетеродина настраивается катушкой L6 на нужную (точка -20 дБ на крутизне кварцевого фильтра).Затем мы примерно устанавливаем чувствительность тракта, поочередно регулируя контуры ДПФ и ПЧ для максимального шума в громкоговорителе. Затем вы можете точно настроить контур при приеме сигналов с воздуха или использовать GSS.

Далее переходим в режим передачи. Переменным резистором «баланс» выставляем минимальное несущее напряжение после смесителя (используем осциллограф или милливольтметр). Затем с помощью контрольного приемника регулируем переменный резистор 22 кОм до получения качественной модуляции.

Регулировка генератора плавного диапазона

Убедитесь, что VFO генерирует высокочастотные колебания. Здесь могут пригодиться частотомер (цифровая шкала) и осциллограф.

После стабилизации напряжения питания генератора плавного диапазона переходят к его регулировке. Начать следует с внешнего осмотра ГПД, в ходе которого необходимо убедиться, что все конденсаторы относятся к типу SGM группы «G». Это очень важно, поскольку их нестабильность емкости или температурного коэффициента влияет на общую стабильность частоты генератора.

Требования к качеству катушки контура GPE хорошо известны. Это одна из самых важных частей аппарата. Никаких катушек сомнительного качества здесь использовать нельзя! Вы должны очень ответственно подходить к выбору конденсаторов, входящих в схему GPA. Это конденсаторы типа КТ, один красный или синий, а другой синий. Соотношение их емкостей, дающее общую емкость 100 пФ, выбирается с помощью метода нагрева крепления и шасси, который будет рассмотрен ниже.

Начинают закладывать границы частот, генерируемых генератором плавного диапазона. В рамках этой работы было достигнуто то, что с полностью вставленными пластинами переменного конденсатора (VC) VFO генерирует частоту приблизительно 8,75 МГц. Если она окажется ниже, емкость конденсаторов нужно немного уменьшить, если больше — увеличить. Первоначально при выборе этой емкости они уделяют относительное внимание соотношению цветов конденсаторов, из которых она состоит.

При полностью удаленных пластинах CPE (минимальная мощность) VFO должен генерировать частоту, близкую к 9,1 МГц. Частота VFO контролируется частотомером (цифровой шкалой), подключенным к выходу цифровой шкалы.

Завершив прокладку частотного диапазона ГПА, начинают компенсацию этого генератора, заключающуюся в подборе соотношения емкостей красного и синего конденсаторов, составляющих емкость цепи. Эта работа проводится с использованием упомянутого ранее частотомера, что обеспечивает точность измерения частоты не хуже 10 Гц.Перед работой с частотомером его необходимо хорошо прогреть.

Трансивер включается и прогревается 10-15 минут. Затем с помощью настольной лампы медленно прогрейте детали и шасси VFO. Причем нагревать лучше не напрямую, а несколько удаленный от ГПД участок, расположенный примерно между ГПД и выходной лампой генератора. Когда температура достигнет 50-60 градусов в районе ГПД, обратите внимание, в каком направлении пошла частота ГПД.Если он увеличился, температурный коэффициент конденсаторов, составляющих цепь, отрицательный и имеет значение по абсолютной величине. Если он уменьшился, коэффициент либо положительный, либо отрицательный, но небольшой по абсолютной величине.

Как уже было сказано, конденсаторы типа КТ используются с разными зависимостями обратимого изменения емкости при изменении температуры. Положительные конденсаторы TKE (температурный коэффициент емкости) имеют корпус синего или серого цвета.Нейтральный ТКЕ для синих конденсаторов с черной меткой. Синие конденсаторы с коричневой или красной маркировкой имеют умеренно отрицательный ТКЕ. Наконец, красный корпус конденсатора указывает на значительный отрицательный ТКЕ.

После того, как узел полностью остынет, замените конденсаторы, изменив их температурный коэффициент в нужном направлении, сохранив ту же общую емкость. При этом следует постоянно проверять сохранность ранее произведенных частот VFO.

Эти операции следует повторять до тех пор, пока не будет достигнуто то, что повышение температуры VFO на 35-40 градусов вызовет сдвиг частоты VFO не более чем на 1 кГц.

Это означает, что частота трансивера, когда он нагревается во время нормальной работы, не упадет более чем на 100 Гц за 10-15 минут.

Дополнительную устойчивость обеспечит ЦАП применяемого ЦШ (Макеевская).

Опорный кварцевый генератор выполнен на транзисторе КТ315Г и в комментариях не нуждается. На дополнительной лампе это делать нет смысла.

Описание готового трансивера, печатные платы, фото

Плата трансивера — размер 225 на 215 мм:

Делаем лицевую панель следующим образом:

1. На прозрачной пленке на лазерном принтере мы распечатать сокет 1: 1.
2. Потом обезжириваем и приклеиваем двусторонний скотч (продается на строительных рынках). Поскольку ширины ленты не хватает на всю панель, приклеиваем несколько полос.
3. Затем снимаем верхнюю бумагу с ленты и приклеиваем нашу пленку. Тщательно выравниваем.
4. Затем скальпелем вырезаем отверстия под переменные резисторы, кнопки и т.д. Вырезать под дисплей не нужно.

Вот и все!

Вид полупроводникового трансивера изнутри:

Внешний вид трансивера:

Видео, как собрать своими руками мини-трансивер на двух транзисторах:

Принципиальная схема простого самодельного КВ трансивера из широко доступных деталей.

Основная блок-схема

Рис. 1. Принципиальная схема основного блока трансивера РОСА.

Имея в своем распоряжении готовый синтезатор частот, решил куда-то пристроить, выбор пал на эту схему.

Примечания и исправления

При сборке сразу обнаружились множественные погрешности в чертеже монтажных деталей сверху. Не нужно ориентироваться на обозначения на этом рисунке, чтобы не запутаться.

Рис.2. Печатная плата основного блока (вид сбоку на детали).

Монтажная пластина со стороны гусеницы почти безошибочная. Обратите внимание: разводка
под транзистор КП903 — неправильная, ее нужно повернуть на 360 градусов.

Рис. 3. Печатная плата основного блока трансивера РОСА.

При сборке посмотрел схему, потом плату и вставил нужную деталь, чтобы не ошиблись. Простота схемы позволяет без особых проблем и без спешки заполнять зарплату за сутки.

Если вы будете использовать электретный микрофон, вам необходимо исключить компоненты из микрофонного усилителя.
C33, C29, C25. Все остальное по схеме — без комментариев.

Детали приемопередатчика

Теперь несколько слов о деталях. В качестве дросселей L2-L5 я использовал заводскую серию DPM. Изначально в первом аналогичном трансивере большой сборки я использовал ферритовые бусины
следующих размеров:

• наружный диаметр 7 мм,
• внутренний 4 мм,
• высота 2 мм.

На эти ферритовые кольца я намотал 30 витков проводом 0,2 мм, лучше всего в шелковой изоляции,
но у меня обычная намотка из ПЭВ.

Трансформаторы

(кроме Т5) намотаны на кольца одинаковых размеров, скрученные вместе трех- и двухжильными — 12 витков с проводом 0,12 мм.

В качестве Т5 я использовал схему от китайского радиоприемника. Желательно подобрать контур побольше. Обмотки имеют 12 и 4 витка с проводом 0,12 мм.

Схема усилителя мощности

Схема оконечного усилителя состоит из двух, я не помню, каких схем.Фотография готового усилителя представлена ​​на фото.

Рис. 4. Принципиальная схема усилителя мощности трансивера. (Оригинальное авторское фото — 200КБ).

Начальный ток покоя оконечных транзисторов установлен на 160 мА. Если все собрано правильно, то работает сразу без дополнительных настроек.

Рис. 5. Фотография готовой платы усилителя мощности (большой размер — 300КБ).

Снял ферритовые кольца от блока питания компьютера.К сожалению, нужных размеров феррита не нашлось — пришлось их использовать. Как оказалось, и с ними усилитель работает вполне удовлетворительно.

Цвет колец желтый. Грубые замеры мощности этого силоса показали:

• около 20 ватт на 80, 40 метров;
• около 10 ватт на 20 метров.

Ничего не поделаешь, блокировка АЧХ из-за колец. На другие диапазоны не проверял. Выходной трансформатор Т4 имеет 0.Проволока 7мм, в количестве 12 витков. Трансформатор Т3 такой же, но Т1 намотан на кольцо 7х4х2 — 12 витков скручены вместе проводом 0,2мм.

Полосовые фильтры

Полосовые фильтры сняты с трансивера дружбы, см. Фото.

Рис. 6. Полосовые фильтры трансивера.

В качестве телеграфного опника я использовал схему от трансивера Мясникова — «одноплатный универсальный тракт».

Рис. 7. Принципиальная схема полосовых фильтров.

Синтезатор частот

Еще прилагаю схему синтезатора частоты. Прошивки на него нет, так как уже готово.

Рис. 8. Схема синтезатора частот (увеличенное изображение — 160КБ).

Приемопередатчик в сборе

Ну а в остальном фото — что было и как проходило. Чтобы увидеть фото в полном размере — нажмите на него.

Рис. 9. Дизайн трансивера в кейсе с DVD (фото 1).

Рис. 10. Конструкция трансивера в футляре с DVD (фото 2).

Рис. 11. Конструкция трансивера в кейсе с DVD (фото 3).

Рис. 12. Фотография готовой сборки трансивера.

Еще два слова о самом трансивере: несмотря на простоту, он, на мой взгляд, имеет очень хорошие параметры. Над ним комфортно работать.

По всем остальным вопросам пишите димке.kyznecovrambler.ru

Ю. Лебединский UA3VLO

QRPP трансивер «Комарик» и мои эксперименты с ним.

До недавнего времени я очень недоверчиво относился к возможностям QRPP на низких частотах. Пришлось работать с мощностью 5-10 ватт, потому что в семидесятых, когда я начинал работать в эфире, это было обычным делом. Но для работы с мощностью менее одного ватта и даже на простейших самодельных трансиверах типа «МИКРО-80», «ПИКСИ» с выходной мощностью 0.3 — 0,5 Вт считалось несерьезным. Найденные в Интернете конструкции таких трансиверов часто помещали в мыльницы, телеграфные ключи и даже в банки, которые больше походили на игрушечный сувенир, чем на рабочий аппарат. И результаты работы над ними, найденные на форумах в Интернете, особого оптимизма не внушали. Поэтому, когда я решил попробовать кварцевый генератор со смещением частоты в качестве VFO в таком трансивере, у меня не было большой надежды.

Экспериментируя с кварцевым генератором на полевом транзисторе с двумя параллельно включенными кварцевыми резонаторами (такие генераторы иногда называют «Super VXO»), и добавляя индуктивность и переменный конденсатор к резонаторам последовательно, мне удалось добиться настройки частоты вниз на 40-60 кГц от основной частоты кварцевого резонатора со стабильной генерацией, стабильной амплитудой и, что наиболее важно, с очень хорошей стабильностью частоты.У меня были кварцевые резонаторы на частоту 7033 кГц и, следовательно, диапазон 7000 — 7033 кГц, то есть почти весь участок телеграфа, легко перекрывался. В основе трансивера лежал трансивер «МИКРО-80», преобразованный в диапазон 7,0 МГц, но поэтому УНЧ предназначен для высокоомных телефонов, которые сейчас не так просто найти, решили сделать УНЧ на имеющейся микросхеме LM386. , как это сделано в трансивере «PIXIE», но для увеличения чувствительности включите его, как в трансиверах «КЛОПИК», «ШАГ».Ну, мой ГПА с дрейфом частоты на полевом транзисторе с истоковым повторителем.

Основная цель была послушать трансляцию и оценить стабильность частоты такого VFO в простейшем трансивере, ну и попробовать провести QSO. Я все собрал на макете. В качестве подстроечного конденсатора я использую КПВ-50 (для упрощения конструкции без нониуса, т.к. предел изменения частоты составляет всего 35 кГц, что в принципе и как показала дальнейшая эксплуатация, оказалось вполне оправданным).Проверяю на приборах работу ГПА, УНЧ, настраиваю приемный тракт — все работает. Несмотря на то, что в сеть подключено стабилизированное питание, фоновый переменный ток практически не слышен. Теперь вы можете слушать трансляцию. Подключаю антенну (у меня W3DZZ), любимый телеграфный ключ, привезенный из армии, включаю питание. Шум эфира буквально оглушает. Срочно меняю наушники на компьютерную гарнитуру с регулятором громкости (кстати, на мой взгляд, регулятор громкости на наушниках удобнее, чем если бы он был встроен в это небольшое устройство).Поворачиваю ручку настройки и слушаю трансляцию. Простые приемники с прямым преобразованием имеют двусторонний прием, и вы можете это сразу почувствовать. Сказывается отсутствие телеграфного фильтра, полоса пропускания широкая и поэтому отслеживаются сразу несколько станций. Настраиваюсь на самый громкий, немного слушаю, проверяю стабильность частоты, потом настаиваю на другом и снова проверяю стабильность частоты. Все нормально — частота приглушена. Теперь вы можете попробовать провести QSO.Ищу громкую станцию ​​с общим вызовом. И вот он — этот RA3VMX бросает общий вызов. Взволнованный, я звоню ему. Я очень давно не работаю над простым ключом, поэтому перевод с привычки не очень качественный. Я несколько раз передаю на медленной скорости UA3VLO / qrpp и переключаюсь на прием без всякой надежды на ответ. И вдруг я слышу свой позывной. Я нахожусь в эфире более 40 лет, но было столько же сюрпризов, радости и восторга, что они мне ответили, как и во время первого QSO в моей жизни.Отчет за меня 579-589. Отдаю ответный рапорт, спасибо за QSO и прощаемся. На простейшем трансивере прямого преобразования есть первые QSO и только с транзистором КТ603 на выходе! Эйфория немного уходит, я успокаиваюсь, а потом меня просто осенило — RA3VMX это Саша Семенихин, молодой парень из Владимира, которого я знаю лично. Я записываю в журнал оборудования дату — 29.05.2014 и время 17.58 UTC этого первого для меня QRPP QSO.Позже, для этого первого QSO, я отправил Саше специальный памятный QSL.

Счастливый, я снова поворачиваю ручку настройки в поисках новой станции. Но новой станцией оказалось «Народное китайское радио», которое начало вещание AM на русском языке в 22.00 мск. Станцию ​​можно услышать из QSB, но иногда сигнал забивает весь диапазон, создавая такие помехи, что прием невозможен. Я слышу мировые новости, затем урок китайского. Но китайская грамотность была как-то не очень интересна и, как только станция перешла в QSB, я снова пытаюсь найти любительскую радиостанцию, дающую общий вызов.Слышу громко EW1EO , звоню и снова сразу же получаю ответ. Беларусь уже намного дальше Владимира. Сергей слышит меня по номеру 599, что очень удивительно. Но, увы, Сергей был последним корреспондентом, с которым мне удалось связаться в тот день. Другие станции, которые я громко слышал и пытался дозвонить, мне больше не отвечали. Но даже эти две связи доставили мне огромное удовлетворение.

Работа с низким энергопотреблением настолько увлекла меня, что я забыл о своем основном трансивере FT-840 и полностью переключился на QRPP.И, несмотря на то, что каждый контакт получался с большим трудом, а по вечерам за 1,5 — 2 часа длительных разговоров можно было провести 1-2 QSO, каждый новый корреспондент и новая зона были настоящим удовольствием. Для облегчения работы простой ключ заменили на электронный с памятью и включили на нем самоконтроль. При работе с этой клавишей самоуслушивающийся звук напоминает писк комара. Так родилось название трансивера — «КОМАРИК».

Он поделился своим новым хобби и скромными результатами с R3VL — Михаил Ладанов, с которым мы часто общаемся и просили послушать меня в эфире, а также оценить работу моего трансивера КОМАРИК.Он живет поблизости и должен меня очень хорошо слышать. Звоним, включаем и проводим QSO. А потом оказывается, что я его называю на 700 — 900 Гц выше. И если я буду стоять точно на его частоте, то мой прием идет почти на нулевые удары. Сразу стало понятно, почему мне так плохо отвечали даже очень громкие станции — я просто отозвал их в сторону. Выявив этот недостаток, мы проверяем стабильность частоты на границе диапазона, где самый большой дрейф частоты кварцевого VFO. Здесь все в порядке, частота очень хорошая, тон чистый, кварцевый.Проведенные испытания выявили следующие важные моменты:

1. Стабильность кварцевого генератора очень хорошая даже при дрейфе частоты более 40 кГц.

2. Для передачи необходимо сдвинуть частоту вниз на 800 — 1000 Гц — на комфортный для приема тон.

3. Поскольку трансивер имеет двухдиапазонный прием, для того, чтобы попасть в желаемый диапазон приема, вам необходимо настроиться на станцию ​​выше нулевых биений по смещенной частоте.

Теперь, когда стало ясно, что прием корреспондента должен быть практически нулевым, я пытаюсь провести такое QSO. Начали отвечать практически все станции с громкостью 9, и даже удалось провести для меня самое длинное QSO на тот момент с YU1DW. Но очень сложно и сложно принимать тон около 50 Гц и ниже, поэтому решаю срочно сместить частоту на передачу. Перепробовав несколько вариантов, остановился на варианте, выполненном в трансивере «PIXIE-3».Частотный сдвиг электронный. При приеме выбирается знакомый вашему слуху тон в диапазоне 600–1000 Гц, а при нажатии клавиши частота понижается на эту величину. И вам не нужны никакие реле или переключатели передач. Устанавливаю данный блок подвесной установкой. Опять же прошу Михаила R3VL провести QSO. Все отлично. Частоты совпадают с комфортным для меня приемом около 800 Гц. Боялся, что при манипуляциях из-за переключения ГПД будет «чирикать» сигнал, но опасения напрасно.Тон сигнала четкий и кварцевый. Я снова пытаюсь провести QSO. И все прошло! Если раньше вечером было сложно провести 1-2 QSO, то теперь 6-10 за те же 1,5-2 часа. Была только проблема с прямым обнаружением AM от китайской радиостанции, но, к счастью, она появляется только после 22.00 MSK и идет с QSB, и иногда даже ее практически не слышно, но все же было много случаев, когда из-за этого терялась связь вмешательство. Но, несмотря на эти трудности, география моих QSO быстро расширялась, все больше и больше меня удивляя возможностями QRPP.

По совету Михаила R3VL решил попробовать поработать в соревнованиях. Самым близким и удобным для меня был конкурс «Партизанский радист», в котором я принимал участие. Результаты были впечатляющими. За 3 часа провел 18 QSO, что, наверное, неплохо для «партизанской мощи» — 0,3 Вт. Этим летом работали многие станции со специальными позывными. Почти все, кого я хорошо слышал, мне ответили. Европа тоже начала отвечать. Мне очень понравилось QSO с F2DX — на тот момент оно стало для меня не только новой страной, но и самым дальним корреспондентом.Хотя он принял меня на 529, QSO прошло без проблем, и я думаю, это связано с хорошей стабильностью VOA. А другие корреспонденты, как бы плохо они ни принимали, никогда не теряли мой сигнал из-за нестабильности частоты. Периодически слушал и пытался дать общий вызов на QRP-частоте 7030 кГц, но никого не слышал. С Сергеем удалось провести всего 1 QSO UR7VT / QRP и еще 2 QSO, но не на частоте QRP, а когда операторы просто снизили мощность до QRP.Любопытно, что около половины операторов приняли меня как UA3VLO / QRP, а не UA3VLO / QRPP. Наверное, не всем приходило в голову, что в наше время QRO можно работать с мощностью менее 1 ватта. Каждая новая страна, новый регион, новый корреспондент приносили радость и сюрприз. Простейший трансивер с транзистором КТ603 на выходе, обычная антенна, да и ответ неплохой. За три летних месяца (кстати, не очень хорошее время для игры на НЧ) на своем «Комарике» я провел, включая соревнования, 194 QSO с 22 странами в списке диплома DXCC: UA3, EW, YU, OH, SM, UR, YL, LY, HA, SP, RA9, OK, S5, F, ON, DL, OM, LZ, OZ, SV, ES, YO.Я установил повторные контакты с некоторыми корреспондентами через неделю, месяц, и почти всегда повторные контакты были успешными. Я мечтал о QSO с японцем, которого часто хорошо слышал, но все мои попытки были безуспешными. Но даже на основе выполненных подключений я убедился, что на диапазоне 7,0 МГц в радиусе 2000 км мощности 0,3 Вт и моей антенны W3DZZ хватит, чтобы вести устойчивую связь … Я окончательно убедился в этом участвуя в конкурсе «YO-CONTEST» 30-31 августа 2014 года.За три часа в контесте было проведено 28 QSO. Вот выдержка из отчета об этом конкурсе:

ВРЕМЯ UT	ВЫЗОВ	НОМЕР QSO	ВРЕМЯ UT	ВЫЗОВ	НОМЕР QSO	ВРЕМЯ UT	ВЫЗОВ	НОМЕР QSO
30.08.2014	30.08.2014	31.08.2014

Но, самым «звездным» часом для моего «Комарика» было 2 сентября.В тот вечер прошел хороший проход, и, несмотря на периодические помехи со стороны китайской AM-станции, нам удалось провести несколько интересных QSO. Время около 18 UTC. В начале диапазона слышу мягкий звонок OD5OZ … Это Ливан — DX, и ему никто не отвечает. Пытаюсь дозвониться и сразу получаю ответ с отчетом 599, подтверждающим радиосвязь. Я рад DX и новой стране, еще несколько минут странно, но почему-то, несмотря на долгий CQ OD5OZ, больше никто не слышит.Продолжаю прислушиваться к диапазону и провожу для себя новые интересные QSO: OV2V — 539, PI4DX — 599 это еще одна новая страна, TM14JEM — еще раз подтверждающий отчет по радиосвязи — 599. Вдруг слышу FK8DD / M — Новая Каледония бросает общий вызов. Он, как и Ливан, спокойно проходит 579. Так как я привык звонить всем, кто бросает общий вызов, я звоню и ему.Я слышу ответ от UA3 … и в этот раз снова интерференция китайской радиостанции исходит из QSB AM и полностью заглушает конец позывного. Я просто даю подтверждение о QSO. Мне даже в голову не пришло, что это мог быть мой позывной. Простейший трансивер мощностью 0,3 Вт, низкочастотный диапазон 7,0 МГц, обычная всенаправленная антенна W3DZZ, и даже не смешно слышать меня в Новой Каледонии, что недалеко от Австралии. А UA3 … никогда не знаешь, что они у нас есть, поэтому я даже не расстроился.Помехи AM исчезли только через пять минут. За это время я уже покинул частоту в начале диапазона, где было меньше помех, и смог провести QSO с M0UNN — отчет 579 для меня, Англия для меня еще одна новая страна. Я подумал, что три новые страны за один вечер — это очень хорошо. Но когда через несколько дней я зашел в бюро электронных QSL по почте и увидел QSL-карточку FK8DD / M подтвердив QSO, я был в шоке, а не в радости.

Не может быть, наверное, это чья-то шутка, пришла в голову такая мысль. И только когда я нашел подтверждение этого QSO в его журнале на сайте FK8DD, я понял, что связь все-таки есть. Несмотря на чувство радости, я до сих пор не могу представить, как меня услышали в далекой Океании с такой мощностью и в диапазоне низких частот 7,0 МГц. Я знаю, как сложно выйти на связь с Океанией в этом диапазоне, даже с мощностью в 100 Вт, а здесь мощность меньше одного ватта.Я мечтал о QSO с Японией, но у меня получилось с Новой Каледонией, я даже не пытался мечтать о такой связи. Так что в тот вечер у меня появилось четыре новых страны, и что за DX!

По электронной почте FK8DD Пишу благодарственное письмо по поводу QSO, с параметрами своего трансивера и прилагаю две фотографии. Буквально через несколько часов я получаю ответ:

«Это просто невероятно !!!» Копирую вам очень мило здесь, WX здесь, в тот день было очень хорошо, без ветра и температуры 25 ° C, без QRN на моей «мобильной» станции.(Это невероятно !!! Я вас хорошо принял, погода в тот день была хорошая, температура была 25C, а на моей «мобильной» станции не было QRN).

Иногда это возможности QRPP.

Как-то вечером болтала по скайпу со своим хорошим другом Сергеем Савиновым RA6XPG из г. Прохладный, показал ему свой «Комарик» и попросил послушать меня в прямом эфире. Он тут же включил трансивер и сразу услышал меня с громкостью 5-6 баллов, и я сам смог проверить это по скайпу.Расстояние между нами более 2000 км, что стало еще одним подтверждением стабильной связи в диапазоне 7,0 МГц с мощностью менее 1 Вт. QSO с QRPP изменили мой скептицизм по поводу работы с такой мощностью. Это оказалось очень увлекательным и интересным занятием с неограниченными возможностями, а главное, интересные QSO можно проводить даже на самых простых телефонах, чего я никак не ожидал.

А теперь подробнее о самом трансивере Комарик. Его схема представлена ​​на рис.1.

Кварцевый VFO с частотным дрейфом собран на транзисторе VT1. Сдвиг частоты параллельно включенных кварцевых резонаторов осуществляется с помощью индуктивности L1 и дросселя L2. Конденсатор С1 для настройки в пределах диапазона. Сигнал ГПА через истоковый повторитель, собранный на транзисторе VT2, поступает на вход усилителя мощности, собранного на транзисторе VT3 (он же смеситель принимаемого сигнала). В коллекторную цепь VT3 входят цепи L4, C10, настроенные на середину диапазона.Из цепи L4, C10 через согласующие конденсаторы C13, C14 усиленный сигнал попадает в антенну. На транзисторе VT4 собран нисходящий узел переключения в режиме трансмиссии. Конденсатор C2 выбирает частотный сдвиг между приемом и передачей в диапазоне 600-1000 Гц с тональным сигналом, обычным для приема. Усилитель басов собран на микросхеме LM386. Для повышения чувствительности схема переключения несколько отличается от типовой. Как я уже указывал, такая схема используется в трансивере Клопик.Резистор R13 определяет чувствительность УНЧ. В качестве телефона BA1 лучше использовать телефоны от компьютерной гарнитуры с регулятором громкости. Если используются другие телефоны, то последовательно с ними необходимо установить переменный резистор сопротивлением 200 Ом, как это сделано в трансивере Клопик.

КОНСТРУКЦИЯ И ДЕТАЛИ. Приемопередатчик собран на печатной плате из одностороннего фольгированного стеклопластика. Вид платы со стороны элементов показан на рис.2.

Изображение печатной платы показано на рисунке 3.

Конденсатор КПВ-50 используется как настроечный. Катушка L1, с подстроечным сердечником, намотана на каркас диаметром 12 мм с проводом ПЭВ-2 0,2 ​​витка на виток. Количество витков 60-80. Его индуктивность составляет около 30 мкГ. L2 — это высокочастотный дроссель, и наибольший размер выбран для обеспечения наилучшей стабильности VFO. Кварцевые резонаторы такие же, на частоту 7030 — 7050 кГц.В последней конструкции я использовал резонаторы на частоту 7050 кГц. В нижней части диапазона частота оставалась такой же стабильной, но стало труднее настраиваться на станцию, и нет необходимости в перекрытии 50 кГц для телеграфной секции в этом диапазоне. Поэтому, если вы не используете нониусное устройство, желательно поставить дополнительный конденсатор емкостью 20-24 пФ параллельно конденсатору С1, чтобы снизить верхнюю частоту до 7035-7040 кГц. Дроссель L3 — любой стандартный 100 мкг.Катушка L4 намотана витком для включения рамки диаметром 8 мм (от преобразователя частоты старых телевизоров) и содержит 24 витка провода ПЭВ-2 0,35 с ответвлением из 6 витков сверху. Конденсатор 5-50 ПФ — подстроечный малогабаритный, у меня TZ03. Вид устройства в сборе представлен на ФОТО 4

.

УЛУЧШЕНИЕ … С исправными деталями и без ошибок установки, как правило, все сразу работает. УНЧ проверяется характерным рычанием при поднесении руки ко входу (вывод 3 ИМС). Уменьшая номинал резистора R13, добиваются максимального усиления, но не доводят УНЧ до возбуждения.GPA, как правило, тоже работает сразу. Подключив осциллограф или ВЧ-вольтметр к выходу истокового повторителя (параллельно резистору R6), проверяется работа VFO. При отсутствии сигнала проверяется каждый резонатор по очереди, замыкая его нижний вывод на корпус. Если все работает, дроссель L2 подключен к резонатору, а его нижний вывод замкнут на массу. Генерация не должна прерываться. Далее подключается катушка L1, и снова проверяется наличие генерации.Наконец, подключается переменный конденсатор С1. Если VFO работает нормально, частотомер подключается к выходу истокового повторителя (параллельно резистору R6) для установки пределов диапазона. Вращая сердечник катушки L1, установите нижнюю частоту VFO с запасом 1-2 кГц, т.е. 6998 кГц. Установите конденсатор С1 в минимальное положение. Частота VFO может быть на 1-2 кГц выше частоты кварцевых резонаторов. Для настройки выходного каскада вместо антенны подключите его аналог — нагрузочный резистор сопротивлением 50-75 Ом и параллельно ему ВЧ-вольтметр.Установите частоту VFO на середину диапазона. Закройте КЛЮЧЕВЫЕ контакты. Вращая сердечник катушки L4, схема настраивается в резонанс, и оптимальное соединение с антенной выбирается настраивающим конденсатором C14 в соответствии с максимальным напряжением на эквиваленте антенны. И, наконец, настаивает на узле сдвига частоты. В режиме приема напряжение на коллекторе VT4 должно быть нулевым. При нажатии на кнопку напряжение на коллекторе VT4 должно быть близко к напряжению питания.При подключении частотомера параллельно резистору R6 на выходе флюксера источника измеряется частота и ключ замыкается (в этом случае должна быть подключена фиктивная нагрузка). Изменяя емкость конденсатора С2 в пределах 3,9-5,6 пФ, выбирается сдвиг частоты вниз на 800-1000 Гц, соответствующий комфортному для приема тону. Подключается антенна и, при необходимости, соединение с антенным конденсатором C14 настраивается в соответствии с максимальной громкостью удаленных радиостанций.

Этот трансивер самый простой и имеет мощность всего 0,3 Вт, а недостатков гораздо больше. Например, нет CW-фильтра, нет блока самоконтроля, двухдиапазонного приема, прямого AM детектирования мощных вещательных станций, но то удовольствие, которое вы получаете при проведении интересных QSO на таком оборудовании, перекрывает все недостатки.

И в заключение хочу выразить благодарность RA3VX Сильченко Вячеслав за помощь в оформлении QSL-карточки.

Юрий Лебединский UA3VLO Александров 2015

Было время, увлекался радиосвязью на КВ диапазоне, 160 и 80м, но когда переехал в город, я поставил все это на верхнюю полку из-за нехватки времени и места, где развернуть антенну , хотя 160-метровая дальность «вымерла». В свое время получил разрешение на 25 гривен с позывным UU5JPP.

Но все равно тянет выходить в эфир, и тут я стал бродить по Интернету в поисках новых схем трансивера, и наткнулся на эту схему, о которой пойдет речь, о которой расскажет автор этой схемы.

Как-то было желание сделать SDR трансивер. И начался поиск информации и схем по трансиверам SDR. Как оказалось, комплектных трансиверов практически нет, за исключением различных версий SDR-1000. Но для многих этот трансивер и дорогой, и сложный. Также были опубликованы различные версии основных плат, синтезаторов и т. Д. ,те. отдельные функциональные блоки. Tasa YU1LM много сделал в области разработки и популяризации простой технологии SDR, которая также сделала полноценный трансивер «AVALA», и мы можем рекомендовать его разработки для новичков в этой области и тех, кто хочет попробовать, что такое SDR, с минимальными затратами.

В итоге я решил сделать свой, максимально простой и в то же время качественный SDR трансивер. При разработке использовались материалы из Ю1ЛМ и других публикаций. Смеситель было решено сделать на 74HC4051 — когда-то делал приемник прямого преобразования Сергея US5MSQ, со смесителем на этой микросхеме. А использование 74HC4051 в трансивере позволяет сделать очень простой микшер, общий для трактов приема и передачи. Качество миксера вполне удовлетворительное.

Трансивер построен по схеме прямого преобразования рабочей частоты в звуковую для обработки сигнала звуковой картой компьютера …. Поэтому многое из того, что написано о технике прямого преобразования, относится и к SDR. В частности, необходимость подавления неработающей боковой полосы (в зеркальном канале SDR) фазовым методом.

• Диапазон рабочих частот 14,140 — 14,230 МГц. (При использовании кварцевого резонатора на частоту 14.185 МГц и звуковая карта с частотой дискретизации 96 кГц)
• Чувствительность около 1 мкВ и сильно зависит от качества звуковой карты.
• Динамический диапазон по интермодуляции больше 90 дБ — больше было не с чем мерить.
• Подавление несущей для передачи составляет более 40 дБ (я получил 45 — 60 дБ) и зависит от конкретного экземпляра 74HC4051, а также от качества настройки.
• Подавление канала изображения более 60 дБ с помощью программы коррекции.
• Выходная мощность около 5 Вт.

Понятно, что SDR-трансивер требует управляющей программы, и мой выбор пал на программу M0KGK из-за возможности программы коррекции амплитуды и фазы во всем рабочем диапазоне звуковой карты и сохранения точек калибровки. Это очень важно. Это свойство программы позволяет очень хорошо подавлять зеркальный канал. Из-за отсутствия возможности запоминания калибровок на нескольких частотах звуковой карты в программе отказался от ее использования — эта программа отлично работает с трансиверами SDR со встроенными синтезаторами частот, где настройку частоты выполняет синтезатор. , а не частотой звуковой карты.

Нажмите на изображение для увеличения

Принципиальная схема проста и я не буду описывать принцип работы. Можно прочитать с Tasa YU1LM, правда на английском языке … Ошибки на плате не обнаружено. Для удобства пайки подписал на чертеже печатной платы номиналы элементов, а не порядковые номера элементов.

Трансивер практически не требует настройки, а при правильной установке сразу начинает работать.Конечно, с правильными настройками программы M0KGK.

Понятно, что у многих возникнут трудности с приобретением кварцевого резонатора. Поэтому, если он отсутствует или из-за желания иметь весь диапазон 20 м, можно просто использовать внешний VFO или синтезатор на рабочей частоте, сигнал с которого нужно подавать на 1-й вывод 74HC04 через Блокирующий конденсатор 10 нФ. Не устанавливайте конденсаторы C63 и C64.

Работать с этим трансивером очень приятно и удобно.Все управление компьютерной мышью … Весь спектр виден в диапазоне 96 кГц, и простым наведением или «перетаскиванием» программного фильтра мы мгновенно перенастраиваемся на интересующую станцию. Очень быстро и четко. После работы на этом трансивере, работы на обычном, чего-то уже не хватает — визуальной информации о ситуации на диапазоне.

Активный тембровый блок на транзисторной схеме. Блок активного тона для усилителя

Во многих современных аудиосистемах, будь то музыкальный центр, домашний кинотеатр или даже портативная колонка, есть эквалайзер для телефона, или, другими словами, блок тонов.С его помощью вы можете настроить частотную характеристику сигнала, т.е. изменить количество высоких или низких частот в сигнале. Есть активные тембровые блоки, построенные, чаще всего, на микросхемах. Им требуется источник питания, но они не ослабляют уровень сигнала. Другой тип блоков тембра — пассивный, они немного ослабляют общий уровень сигнала, но не требуют питания и не вносят дополнительных искажений в сигнал. Поэтому в качественной звуковой аппаратуре чаще всего используются пассивные тембровые блоки.В этой статье мы рассмотрим, как сделать простой двухполосный тоновый блок. Его можно комбинировать с самодельным усилителем или использовать как автономное устройство.

Блок-схема тембра

Схема содержит только пассивные элементы (конденсаторы, резисторы). Два переменных резистора используются для регулировки высоких и низких частот. Конденсаторы желательно использовать пленочные, однако, если под рукой таких конденсаторов нет, подойдут и керамические. Для каждого канала нужно собрать по одной такой схеме, а чтобы регулировка была одинаковой в обоих каналах, используйте двойные переменные резисторы.Печатная плата, выложенная в этой статье, уже содержит эту схему в двух экземплярах, т.е. имеет вход как для левого, так и для правого каналов.

Скачать плату:

(Скачиваний: 742)

Изготовление блока тембра

Схема не содержит активных компонентов, поэтому ее можно легко припаять путем поверхностного монтажа непосредственно на выводах переменных резисторов. При желании можно припаять схему к печатной плате, как это сделал я. Несколько фото процесса:

После сборки можно проверить работу схемы.На вход подается сигнал, например, с плеера, компьютера или телефона, выход схемы соединен со входом усилителя. Вращая переменные резисторы, вы можете регулировать уровень низких и высоких частот в сигнале. Не удивляйтесь, если в крайних положениях звук будет «не очень» — сигнал с полностью приглушенными низкими частотами или, наоборот, завышенной ценой, вряд ли понравится слуху. С помощью тембрового блока можно компенсировать неравномерность АЧХ усилителя или динамиков, подобрать звучание на свой вкус.

Изготовление корпуса

Готовую схему блока тембров необходимо поместить в экранированный корпус, иначе не избежать фона. В качестве тела можно использовать обычную консервную банку. Вытащите переменные резисторы и наденьте на них ручки. По краям банки обязательно установите разъемы jack 3.5 для ввода и вывода звука.

В настоящее время очень популярны MP3-плееры со встроенной флэш-памятью, они представляют собой очень миниатюрные цифровые индивидуальные устройства воспроизведения звука, которые работают в наушниках.

Многие из них, помимо функции воспроизведения записанных в них аудиофайлов с помощью персонального компьютера, имеют встроенные УКВ-ЧМ или многодиапазонные цифровые приемники, а также функцию записи звука как со встроенного микрофона, так и со встроенного микрофона. от встроенного радиоприемника.

Фактически, аудиоцентр размером с наперсток. Одна проблема — они работают только в наушниках. Для громкого воспроизведения необходимы дополнительные внешние УНЧ и акустические системы.

В качестве альтернативы можно использовать активные «колонки» для персонального компьютера, но недорогие «колонки», как правило, совершенно не знакомы с понятием «качество звука», но имеют более высокое качество и стоят во много раз дороже.

Принципиальная схема ULF

Вот схема самодельного очень бюджетного стерео УНЧ с вполне приличным качеством звука (на уровне недорогого стационарного компактного музыкального центра). Усилитель двухканальный, выдает 6 Вт на канал при THD на частоте 1000 Гц, не более 0,6%. Максимальная мощность 9 Вт на канал.

Усилитель имеет аналоговые регуляторы тембра для низких и высоких частот, регулятор громкости и стереобаланс. Во время работы вы можете использовать как их, так и элементы управления для настройки источника сигнала (проигрыватель MP-3).

Входное сопротивление УНЧ относительно высокое (100 кОм), поэтому, если сигнал подается на вход УНЧ не с линейного, а с телефонного выхода плеера MP-3, может потребоваться создание эквивалентного наушников для загрузки телефонного усилителя источника сигнала. Это можно сделать, подключив параллельно каждому входу этого УНЧ по одному сопротивлению 30-100 Ом.

Эти сопротивления действуют как катушки наушников. Однако фиктивная нагрузка может и не потребоваться, все зависит от схемы выходного каскада телефонного усилителя.конкретная модель плеера МП-3.

Рис. 1. Принципиальная схема усилителя НЧ на TDA2003 для смартфона или плеера.

УНЧ-цепь показана на рисунке. Он построен на базе двух микросхем TDA2003. Это интегральные УМЗЧ, аналогичные микросхемам К174УН14.

На практике микросхема TDA2003 представляет собой мощный операционный усилитель, работающий с однополярным питанием, а его коэффициент усиления определяется параметрами цепи ООС, включенной между инверсным входом и выходом.Здесь то же самое. В частности, вы можете изменить усиление, выбрав сопротивление R18 или R22 (для другого канала).

Это может потребоваться для регулировки усиления для конкретного источника сигнала (изменение чувствительности), а также, если необходимо, для выравнивания чувствительности в каналах (например, с учетом акустической среды помещения, в котором находится данный УНЧ буду работать). Однако для регулировки коэффициента усиления в каналах существует регулятор стереобаланса на переменном резисторе R8, который регулирует коэффициент шунтирования полурасторов двойного R7 (регулятор громкости).

Сигнал вводится через два разъема L и R. Это азиатские разъемы. Для подключения к выходу MP-3 плеера нужно сделать кабель — на одном конце есть соответствующая телефонная вилка, на другом две «азиатские» вилки. С входа сигнал поступает в пассивную схему управления.

Во-первых, регулятор тембра высоких частот (R1) и низких частот (R6). Затем регулятор громкости на двойном переменном резисторе R7 и регулятор стереобаланса R8.

От схемы настройки сигналы каналов поступают на два УМЗЧ на микросхемах А1 и А2.

Блок питания

Трансформатор питания, трансформатор силовой низкочастотный Т1 типа 109-01AF11-01. Он имеет первичную обмотку на 220 В, а вторичную на 26 В и ток 2,2 А с отводом из средней части. Отвод образует центральную точку (GND).

Так как есть ответвление от центра вторичной обмотки, было решено сделать схему выпрямителя по двухполупериодной схеме на двух диодах VD1 и VD2.

Рис.2.Принципиальная схема блока питания самодельного усилителя НЧ на TDA2003.

Источник не стабилизирован. Можно использовать другой трансформатор с похожими параметрами. При наличии одной обмотки 11-13В схему выпрямителя нужно будет сделать мостовой на четырех диодах. Также возможно питание от готового источника постоянного напряжения 12-18В при токе не менее 2 А, например, от блока питания какой-либо компьютерной периферии или оргтехники.

Наконец

Акустические системы

содержат два динамика — средне-низкочастотный (широкополосный) 25 Вт с сопротивлением 4 Ом и один высокочастотный 15 Вт с сопротивлением 8 Ом.Твитер подключен через конденсатор C13 (C14), который вместе с импедансом твитера образует простейший фильтр высоких частот.

FD115-7 широкополосные динамики, высокочастотные динамики FDG20-1. В принципе, можно использовать другие акустические системы, задав параметры — максимальная мощность не ниже 10Вт, импеданс 4 Ом.

Микросхемы при работе нагреваются, поэтому им нужен радиатор. Радиаторы могут быть выполнены из металлических оцинкованных профилей, которые используются для сборки гипсокартонных конструкций (потолков, перегородок).Для каждого радиатора нужно отрезать по две части длиной 20-25 см.

Затем разрежьте одну из частей вдоль на две равные части в виде двух уголков. Далее два уголка загибают «поверх крышки» и кладут в середину целого куска. Все сопрягаемые поверхности необходимо покрыть теплопроводной пастой.

В середине конструкции просверливается отверстие, куда крепится микросхема.

Блок тембра используется для выравнивания амплитудно-частотной характеристики (АЧХ) усилителей низкой частоты.Поскольку многие УНЧ имеют нелинейную характеристику в разных диапазонах частот: в диапазоне низких и высоких частот коэффициент усиления намного хуже, чем в диапазоне средних частот. Поэтому для качественного воспроизведения звука имеет смысл использовать специальные модули — «тембровые блоки», с помощью которых можно настраивать звуковой сигнал по всему спектру диапазона.

По сути, это среднечастотные фильтры, которые регулируют глубину среза в заданном частотном диапазоне, не затрагивая НЧ и ВЧ частоты, и поэтому частотная характеристика усилителя выравнивается, но амплитуда входного сигнала немного уменьшается, и дополнительное усиление может быть обязательным.Таким образом, модули тональной настройки можно условно разделить на два класса: пассивные (только управление АЧХ) и активные (управление АЧХ + каскад усиления для компенсации)

Такая конструкция тембрового блока ослабляет сигнал в среднечастотном диапазоне примерно в 10 раз, поэтому его размещают между двумя усилителями — предварительным и конечным.

Выбор радиодеталей зависит от сопротивления источника сигнала Rc и нагрузки Rн (входное сопротивление следующего каскада усилителя).Подсчитаем номиналы радиоэлементов: Переменные резисторы всегда берут одинаковые с условием:

R c

Остальные компоненты рассчитываются по упрощенным формулам:

R1 = R4 = 0,1R; R3 = 0,01R; C3 = 0,1 / R; C1 = 22C3; C2 = 220C3; C4 = 15C3

Транзистор в устройстве используется для компенсации потери сигнала. Особых требований к нему нет, можно взять даже устаревший КТ315.

Сразу скажу, что этот регулятор тембра вполне может составить конкуренцию тем, которые используются в современной аудиотехнике, его схема скопирована из какого-то радиолюбительского журнала, но сейчас уже не помню, какой именно.Одно могу сказать точно таким оформлением тембрового блока доволен как слон

Внешний вид радиолюбительской конструкции и размещение компонентов на печатной плате смотрите на рисунке вверху страницы

Вот пассивные тональные диаграммы всемирно известных брендов гитарной электроники, таких как Fender, Marshall и VOX. От простейшего с одной ручкой до более сложного трехдиапазонного.

VOX AC30

Такая простая конструкция допускает только спад на высоких частотах.Он используется в простейших комбинациях трубок.

Фендер принстон

Используя схему управления тембром Fender Princeton, вы можете как усиливать, так и ослаблять высокие частоты.

Marshall 18 Вт

С помощью этого тонального блока вы можете настроить усиление низких и высоких частот.

VOX Top Boost

Этот тон регулирует как высокие, так и низкие частоты.

Ниже приведены несколько хорошо известных двухполюсных тембровых блоков: Fender «BrownFace» Bandmaster 6G7, Ampeg SVT, Marshall JMC800 Mod.2001

Из этой троицы тембров каждый по-своему индивидуален и хорош. Нет однозначного ответа, на котором вы должны основываться и делать окончательный выбор. На этом этапе поэкспериментируйте сами, схемы несложные и могут быть легко воспроизведены на шарнирах или на макетной плате.

Для чистоты статьи приведу также схемы трехполосных тембровых блоков. ИМХО самый популярный среди всех радиолюбителей.

Эти фирменные гитарные конструкции позволяют регулировать низкие, средние и высокие частоты.Marshall производит более тяжелый звук, чем тональный блок Fender. Ниже приведены рейтинги радиодеталей в различных вариантах этих схем.

Этот стерео предусилитель построен на популярном операционном усилителе NE5532 и нескольких дискретных элементах. Предусилитель подходит для работы с любым источником сигнала, например с мп3 плеером или компьютером, и помимо усилителя мощности позволит получить хороший звук в домашних условиях.

Предусилитель имеет блок тона, который позволяет регулировать низкие и высокие частоты, а также регулировать громкость с помощью трех парных поворотных потенциометров.Размещение потенциометров на краю платы устраняет необходимость в проводах, соединяющих потенциометры с платой, что, в свою очередь, улучшает шумовые характеристики усилителя.

Предусилитель питается от биполярного источника питания с напряжением от +/- 18 до +/- 30 вольт.

Работа предусилителя с блоком тонов

Принципиальная схема предусилителя представлена ​​на рисунке ниже:

Усилитель состоит из двух идентичных каналов. Разберем работу предусилителя на одном из них.Входной сигнал поступает на GP1 и направляется непосредственно на фильтр верхних частот, состоящий из C1 (1 мкФ) и R1 (100 кОм) с частотой среза около 1,5 Гц, что эффективно срезает составляющую постоянного тока и самые низкие частоты.

Затем сигнал поступает на неинвертирующий усилитель U1 (NE5532) и резисторы R3 (10 кОм) и R7 (4,7 кОм), что обеспечивает усиление сигнала в 1,5 раза. Небольшой конденсатор C3 (10 пФ) предотвращает возбуждение, а C5 (1 мкФ) разделяет цепи на усилителях U1 и U2 (NE5532).

Регулятор частоты построен на усилителе У2, а сам регулятор частоты построен по классической схеме. Элементы, изменяющие характеристики, находятся в цепи отрицательной обратной связи усилителя U2. Когда обе ручки находятся в центральном положении, сопротивление X1 (полученное из элементов: R9 (10 кОм), C9 (33 нФ), C7 (4,7 нФ), а также: P1 (100 кОм), P2 (100 кОм), R11 (10 кОм) ) и R12 (3,3 кОм) — «в среднем положении») между входным сигналом и инвертирующим входом усилителя U2 равно сопротивлению X2 (полученному из элементов: R15 (10 кОм), C11 (33 нФ), С13 (4.7 нФ) и также посередине: P1, P2, R11 и R12 — «в среднем положении») между выходом усилителя U2 и инвертирующим входом. Прирост A выражается следующим соотношением:

Он равен 1 для всего рабочего диапазона частот усилителя.

P1 отвечает за регулировку низких частот. Для высоких частот конденсаторы C9 и C11 замкнуты накоротко, поэтому регулировка с помощью потенциометра не влияет на эти частоты. Потенциометр отвечает за настройку высоких частот, и из-за исключения конденсаторов C7 и C13 настройка не влияет на низкие частоты.

Сигнал с выхода регулятора частоты проходит через резистор R17 (4,7 кОм) на потенциометр регулировки громкости P3 (100 кОм), а затем в следующую схему усиления, а именно U5 (NE5532). Элементы R19 (15k) и R21 (33k) настраивают U5 на работу в качестве инвертирующего усилителя с коэффициентом усиления около 2. С выхода U5 сигнал проходит через фильтр R23 (100P), C21 (1 мкФ) и R25 (100k). ) идет на выход предусилителя GP3 …

Напряжение питания для операционных усилителей получается с помощью регуляторов U3 (78L15) и U4 (79L15) и фильтруется конденсаторами C15 — C16 и C17 — C18.Кроме того, питание каждого из четырех операционных усилителей сглаживается конденсаторами C19-C20 и C23-C26 (100 нФ).

(неизвестно, скачано: 4 567)

Портативный USB-осциллограф, 2 канала, 40 МГц ….

В данной статье читателям предлагается ряд различных по схемотехнике и функциональности регуляторов тембра, которые могут быть использованы радиолюбителями при разработке и модернизации звуковоспроизводящей аппаратуры.

Основным недостатком наиболее популярных в последнее время активных регуляторов тембра является использование глубокой частотно-зависимой обратной связи и больших дополнительных искажений, которые они вносят в управляемый сигнал.Поэтому в качественном оборудовании желательно использовать пассивные регуляторы. Правда, они не лишены недостатков. Самый большой из них — значительное затухание сигнала, соответствующее диапазону регулирования. Но поскольку глубина регулировки тембра в современном звуковоспроизводящем оборудовании невелика (не более 8 … 10 дБ), в большинстве случаев вводить дополнительные каскады усиления в тракт прохождения сигнала не требуется.

Еще одним, не столь существенным недостатком таких регуляторов является необходимость использования переменных резисторов с экспоненциальной зависимостью сопротивления от угла поворота двигателя (группа «В»), обеспечивающих плавное регулирование.Однако простота конструкции и высокие показатели качества по-прежнему убеждают дизайнеров использовать именно пассивные регуляторы тембра.

Следует отметить, что для этих регуляторов требуется низкий выходной импеданс предыдущего каскада и высокий входной импеданс последующего.

Регулятор тембра, разработанный английским инженером Баксандалом еще в 1952 году, стал, пожалуй, самым распространенным частотным корректором в электроакустике. Его классический вариант состоит из двух звеньев фильтра первого порядка, образующих мост — низкочастотного R1C1R3C2R2 и высокочастотного C3R5C4R6R7 (рис.1, а). Примерные логарифмические амплитудно-частотные характеристики (ЛАЧХ) такого регулятора показаны на рис. 1, б. Также имеются расчетные зависимости для определения постоянных времени точек перегиба ЛАЧХ.

Теоретически максимально достижимая крутизна частотной характеристики для линий первого порядка составляет 6 дБ на октаву, но с практически реализуемыми характеристиками из-за незначительной разницы в частотах перегиба (не более десяти лет) и влияния предшествующих и на последующих этапах она не превышает 4… 5 дБ на октаву. При настройке тона фильтр Баксандал изменяет только наклон АЧХ без изменения частот перегиба. Ослабление, вносимое регулятором на средних частотах, определяется соотношением n = R1 / R3. Диапазон регулирования АЧХ в этом случае зависит не только от величины затухания n, но и от выбора частот перегиба АЧХ, поэтому для его увеличения частота перегиба задается в середине. частотная область, что, в свою очередь, чревато взаимным влиянием регулировок.

В традиционном варианте рассматриваемого контроллера R1 / R3 = C2 / C1 = = C4 / C3 = R5 / R6 = n, R2 = R7 = n-R1. При этом достигается примерное совпадение частот перегиба АЧХ в области ее подъема и спада (в общем случае они разные), что обеспечивает относительно симметричное управление АЧХ (даже в этом случае). В этом случае падение неизбежно оказывается более крутым и продолжительным). При обычно используемом n = 10 (для этого случая минимальные значения номиналов элементов указаны на рис.1, а-3, а) и выбора частот секции около 1 кГц, регулировка тембра на частотах 100 Гц и 10 кГц относительно частоты 1 кГц составляет ± 14,18 дБ. Как отмечалось выше, для достижения плавного регулирования переменные резисторы R2, R7 должны иметь экспоненциальную характеристику регулирования (группа «В») и, кроме того, чтобы получить линейную частотную характеристику в среднем положении контроллеров, соотношение сопротивлений верхней и нижней (согласно схеме) участков переменных резисторов также должны быть равны n.При «high-end» n = 2 … 3, что соответствует диапазону регулирования ± 4 … 8 дБ, вполне допустимо использование переменных резисторов с линейной зависимостью сопротивления от угла поворота двигателя (группа «А»), но при этом регулировка в области спада АЧХ становится несколько грубой и растягивается в области нарастания, и ровная АЧХ получается ни в коем случае в среднем положении регуляторов. С другой стороны, сопротивление участков двойных переменных резисторов с линейной зависимостью согласовано лучше, что снижает рассогласование АЧХ каналов стереоусилителя, так что неравномерное регулирование в этом случае можно считать допустимым.

Наличие резистора R4 не принципиально, его назначение — уменьшить взаимное влияние звеньев и приблизить частоту перегиба АЧХ в область более высоких звуковых частот. Как правило, R4 = = (0,3 … 1,2) «R1. Как показано ниже, в некоторых случаях от него можно полностью отказаться. Для уменьшения влияния на регулятор предыдущих и последующих ступеней, их выход Rout и вход Rin сопротивление должно быть соответственно RoutR2.

Данная «базовая» версия регулятора обычно используется в высокопроизводительном радиооборудовании.В бытовой технике используется несколько упрощенный вариант (рис. 2, а). Примерные логарифмические амплитудно-частотные характеристики (ЛАЧХ) такого регулятора показаны на рис. 2.6. Упрощение его высокочастотной связи привело к некоторой нечеткости регуляции в области более высоких частот и к более заметному влиянию предшествующей и последующей стадий на частотную характеристику в этой области.

Фиг.2

Такой корректор при n = 2 (с переменными резисторами группы «А») был особенно популярен в простых любительских усилителях конца 60-х — начала 70-х годов (в основном из-за малого затухания), но вскоре значение n увеличилось до обычного. значение сегодня.Все сказанное выше относительно диапазона регулирования, подбора и выбора регуляторов справедливо и для упрощенного варианта корректора.

Если отказаться от требования симметричного регулирования АЧХ в областях их нарастания и спада (кстати, в падении практически нет необходимости), то схему можно еще больше упростить (рис. 3, а) . Показанные на рис. Z.b ЛАЧХ регулятора соответствуют крайним положениям салазок резисторов R2, R4.Достоинством такого регулятора является простота, но поскольку все его характеристики взаимосвязаны, для удобства регулирования желательно выбрать n = 3 … 10. С увеличением n крутизна подъема увеличивается, а то снижение уменьшается. Все сказанное выше о традиционных вариантах корректора Баксандала в полной мере относится и к этой предельно упрощенной версии.

Фиг.3

Однако схема регулировки тембра Баксандала и ее варианты отнюдь не являются единственно возможной реализацией пассивной двухполосной регулировки тембра.Вторая группа регуляторов выполнена не на основе мостов, а на базе частотно-зависимого делителя напряжения. В качестве примера элегантной схемотехники регулятора можно привести тембровый блок, который в свое время использовался в различных вариациях в ламповых усилителях электрогитар. «Изюминкой» этого регулятора является изменение перегиба АЧХ в процессе регулировки тембра, что приводит к интересным эффектам в звучании «классической» электрогитары.Его принципиальная схема представлена ​​на рис. 4, а, а приближенные ЛАЧХ — на рис. 4.6. Там же приведены расчетные зависимости для определения постоянных времени точек перегиба.

Фиг.4

Легко видеть, что регулировка в области более низких звуковых частот изменяет частоты изгиба без изменения крутизны АЧХ. Когда ползунок переменного резистора R4 находится в нижнем (по схеме) положении, частотная характеристика на самых низких частотах линейна.При перемещении ползунка вверх на нем появляется подъем, а точка перегиба в процессе регулирования смещается в область более низких частот. При дальнейшем перемещении ползунка верхняя (согласно схеме) часть резистора R4 начинает шунтировать резистор R2, что вызывает смещение высокочастотной точки перегиба в сторону более высоких частот. Таким образом, при регулировке усиление низких частот дополняется спадом средних частот. Контроль самых высоких звуковых частот представляет собой простейший фильтр первого порядка и не имеет никаких специальных возможностей.

На основе этой схемы можно построить несколько вариантов тембровых блоков, позволяющих регулировать АЧХ в области низких и высоких частот. Причем в области более низких частот возможны как подъем, так и спад АЧХ, а на более высоких частотах — только рост.

Вариант тембрового блока с регулировкой частоты перегиба АЧХ в низкочастотной области показан на рис. 5, а, его ЛАЧХ — на рис.5.6. Резистор R2 регулирует частоту изгиба, а R5 регулирует ее наклон. Комбинированное действие регуляторов позволяет получить значительные пределы и большую гибкость регулирования.

Фиг.5

Схема упрощенного варианта тембрового блока представлена ​​на рис. 6, а, его ЛАЧХ — на рис. 6.6. По сути, это гибрид низкочастотного участка тембрового блока, показанного на рис. 3, а, и высокочастотного звена тембрового блока, показанного на рис. 4, а.

Фиг.6

Объединив функции управления частотной характеристикой в ​​низкочастотной и высокочастотной областях, вы можете получить простой комбинированный регулятор тембра с одним регулятором, что очень удобно для использования в радио и автомобильном оборудовании. Его принципиальная схема представлена ​​на рис. 7, а, а ЛАПЧ — на рис. 7.6. В нижнем (по схеме) положении ползунка переменного резистора R1 АЧХ близка к линейной во всем диапазоне частот.При движении вверх на более низких частотах появляется подъем, а точка перегиба низких частот в процессе регулирования смещается в область более низких частот. При дальнейшем перемещении ползунка верхняя (по схеме) секция резистора R1 включает конденсатор С1, что приводит к подъему более высоких частот.

Фиг.7

При замене переменного резистора R1 переключателем (рис. 8, а и 8.6) рассматриваемый регулятор превращается в простейший тональный регистр (позиция 1 — классический; 2 — джазовый; 3 — рок), популярный в 50-60-е годы. и повторно использовались в эквалайзерах магнитол и музыкальных центров в 90-х годах.

Фиг.8

Несмотря на то, что вроде бы уже давно все сказано о регулировке тембра, разнообразие схем пассивной коррекции не исчерпывается предложенными вариантами. Многие забытые схемотехнические решения сейчас переживают возрождение на новом качественном уровне. Очень перспективным является, например, регулятор громкости с раздельной регулировкой громкости для низких и высоких частот [З].

ЛИТЕРАТУРА
1. Шкритек П. Справочник по звуковой схемотехнике (перевод с немецкого).- М .: Мир, 1991, с. 151-153.
2. Крылов Г. Широкополосный УНЧ. — Радио, 1973, N 9, с. 56,57.
3. Шихатов А. Комбинированный блок регулирования АЧХ. — Радио, 1993, N 7, с. шестнадцать.

Перечень радиоэлементов

Обозначение	Тип	Номинал	номер	Примечание	Оценка	Моя записная книжка
	Вариант 1
C1	Конденсатор	0.022 мкФ	1			В блокнот
C2	Конденсатор	0,22 мкФ	1			В блокнот
C3	Конденсатор	0,015 мкФ	1			В блокнот
C4	Конденсатор	0,15 мкФ	1			В блокнот
R1, R5	Резистор	4.7 кОм	2			В блокнот
R2, R7	Переменный резистор	47 кОм	2			В блокнот
R3, R6	Резистор	470 Ом	2			В блокнот
R4	Резистор	3.3 кОм	1			В блокнот
	Вариант 2
C1, C4	Конденсатор	0,022 мкФ	2			В блокнот
C2	Конденсатор	0,22 мкФ	1			В блокнот
C3	Конденсатор	2200 пФ	1			В блокнот
R1	Резистор	4.7 кОм	1			В блокнот
R2, R5	Переменный резистор	47 кОм	2			В блокнот
R3	Резистор	470 Ом	1			В блокнот
R4	Резистор	3,3 кОм	1			В блокнот
	Вариант 3
C1	Конденсатор	0.22 мкФ	1			В блокнот
C2	Конденсатор	2200 пФ	1			В блокнот
R1	Резистор	4,7 кОм	1			В блокнот
R2, R4	Переменный резистор	47 кОм	2			В блокнот
R3	Резистор	470 Ом	1			В блокнот
	Вариант 4
C1	Конденсатор	0.01 мкФ	1			В блокнот
C2	Конденсатор	270 пФ	1			В блокнот
R1	Резистор	100 кОм	1			В блокнот
R2	Резистор	10 кОм	1			В блокнот
R3, R4	Переменный резистор	220 кОм	2			В блокнот
	Вариант 5
C1	Конденсатор	0.1 мкФ	1			В блокнот
C2	Конденсатор	270 пФ	1			В блокнот
R1	Резистор	100 кОм	1			В блокнот
R2, R4, R5	Переменный резистор	220 кОм	3			В блокнот
R3	Резистор	10 кОм	1			В блокнот
	Опция 6
C1	Конденсатор	0.1 мкФ	1

Вертикальные однопроволочные устройства на основе проводящих полимеров

Представлена ​​простая схема изготовления однопроводящей полимерной нанопроволоки и интеграции устройства. Мы обсуждаем комбинированный подход «сверху вниз» и «снизу вверх» для последовательного и точного производства вертикальных полианилиновых нанопроволок. Этот метод масштабируем и может применяться как на жестких, так и на гибких подложках.Представлена ​​и обсуждена кинетика ограниченного темплатом роста. Мы дополнительно изучаем электрическое поведение одиночных вертикальных полианилиновых нанопроволок и обращаемся к изготовлению перекрестных защелок с использованием перекрестного расположения электродов. Синтезированные полианилиновые нанопроволоки демонстрируют электропроводность, достигающую значений до 0,4 См · см (-1).

полианилин

нановолокна

нанотрубки

транспорт

изготовление

органические транзисторы

приводы

тонкопленочные транзисторы

шаблоны

поверхности

.