Site Loader

Содержание

Стерео усилитель звука для наушников на КТ315

Рубрика: Принципиальные схемы, Схемы для начинающих, Усилители Опубликовано 25.03.2018   ·   Комментарии: 0   ·   На чтение: 2 мин   ·   Просмотры:

Post Views: 1 818

Схема предназначена для новичков и для тех, кто хочет научиться изготавливать платы или паять. На принципиальной схеме усилитель выполнен на один канал, но на печатной – на два. Ток покоя составляет 20 мА.

Печатная плата для схемы

Печатная плата с форума сайта схем.нет выполнена на два канала.


Файл печатной платы для программы SprintLauot.

Список используемых деталей

Транзисторы КТ315 должны быть одной буквы. Если вы используете КТ315Б, значит они должны быть все 6 такие. Если другой буквы — соответственно, все 6 тоже.
На один канал

C1 10 мкФ 6 В
C2 470 мкФ 16 В
C3 3300 мкФ 16 В
R1 1 кОм переменный
R2 51 кОм 0,25 Вт
R3, R4 100 кОм 0,25 Вт
R5 1 кОм 0,25 Вт
R6 3 кОм 0,25 Вт
VT1, VT2, VT3 КТ315

Инструкция по сборке

Сначала проверьте все радиодетали на исправность методов прозвонки. Ни один транзистор не должен звониться на коротко.

Общая точка для входа это общий провод от джека, обычно он золотого цвета. Общий выход — тоже самое, только для выхода.

Обратите внимание на полярность электролитических конденсаторов. Их минусовые выводы должны быть направлены к центру и друг к другу.

Квадратный контакт это минус конденсатора.

Питание схемы

Схема может питаться как от 9 В кроны, так и от двух последовательно соединенных аккумуляторов 18650.

Изготовление печатной платы

С помощью технологии ЛУТ перенесите дорожки на кусок текстолита. В качестве раствора для травления отлично подойдет перекись, соль и лимонная кислота. Для этой схемы хватит 100 мл перекиси, 30 грамм лимонной кислоты и около 4 грамм соли. Тщательно перемешайте раствор. Лучше всего травить в пластиковой таре.

Post Views: 1 818

Повторитель для наушников на германиевых транзисторах

Германий в транзисторах – экзотика в наше время. Перед началом работы я знал о двух вещах. Объективно — германиевые транзисторы имеют определенные проблемы с термостабильностью. Субъективно — они хорошо зарекомендовали себя в «звуковых» схемах (по отзывам других людей). Забегая вперед скажу, что верно и то и другое.

На первый раз я выбрал простую схему для «ушного» усилителя. Схема разработана не мною. Авторы — известные в определенных кругах ДДО(DDO) и vitamir. Обсуждение этой схемы можно найти здесь и здесь. Я лишь систематизировал опыт людей, собиравших схему, привел в порядок документацию по ней и разработал монтажную схему.
Собственно, схема выглядит так:

Хорошо видно, что это не чистый «германец». Германиевые П605-606(607-609) транзисторы установлены только в выходном каскаде. КТ3102 – кремниевые. Но основное влияние на звук – это оконечный «выхлоп» на германии.   
Контрольные точки Т1 и Т2 необходимы для замера тока покоя. В точке Т1 замеряем падение напряжение и считаем ток покоя по закону Ома. При желании замеряем ток непосредственно в разрыв цепи коллектора в точке Т2. Кому как удобнее.   

Относительно деталей схемы. Конденсатор С1 – максимально качественный, пленочный. Он вносит громадный вклад в общее звучание повторителя. С4, С2 – аналогично, особенно С2. Резисторы – любые, кроме МЛТ. Резистор R2 лучше использовать прецизионный, 0,1-1% точности.

Цепочку С5-R6 можно удалить при отсутствии возбуждений (это можно увидеть только на экране осциллографа, так что если такового нет, то оставляйте).
Транзисторы Q3, Q4, Q5 – КТ3102 с любым буквенным индексом. Q1 и Q2 П605(606) или П607, 608, 609. Почему П605(606) особняком? Посмотрите на графики ниже:


Прекрасно видно, что максимум коэф. усиления для П605(606) составляет примерно 500 мА, тогда как для П607-608 – 100 мА. И это меняет очень многое. Особенно в схеме с германиевым транзистором. Здесь самый больной вопрос – термостабильность, которая, как известно, у германиевых транзисторов далеко не лучшая. Сразу скажу, что на радиаторе в 250 кв. см мне не удалось добиться приемлемой термостабильности для транзисторов П605 при токе покоя в 0,5 А. Только с принудительной вентиляцией ток покоя был стабилен. И это без корпуса! На меньших токах П605, увы, не «звучит». Нормальный звук начинает с тока в 350-400 мА. 500 мА – идеал, но идеал «на грани». Так что будьте аккуратны, не сожгите выходные транзисторы!  

В этой связи, куда как проще собирать схему на П607-609. 100-120 мА хватает за глаза! И нет никаких проблем с термостабилизацией. Но если субъективно сравнивать звук, полученный на П605(606) и П607-609, то первые лучше. Если П605 дает полновесный бас и легкий, практический ламповый «верх» при очень мягкой «серединке», то П607-609 таким басом похвастаться не могут. «Верх» и «середина» аналогична П605.
Так что увеличиваем площадь радиатора и, может быть, вводим принудительное охлаждение при использовании П605(606). 

Да, добавлю, что я проводил свои эксперименты, имея в наличии транзисторы П605, П608 и П609. 606-е и 607-е не пробовал. Но, судя по их параметрам, 606-е будут похожи в звуке на 605-е, а 607-е на на 608-609.

Блок питания может быть любым. Как стабилизированным, так и не стабилизированным. Я выбрал последний вариант. При желании собрать стабилизированный блок питания, можно без проблем использовать микросхему LM317 в стандартной обвязке. Диоды D1-D4 – любые, подходящие по току. Шунтирование при использовании диодов Шоттки или Fast/UltraFast не требуется. Электролитические конденсаторы используйте максимально качественные. Минимально приемлемый уровень – Jamicon. Лучше – Samsung, Nichicon, Elna и т.д.
При использовании транзисторов П605, вторичная обмотка трансформатора должна быть рассчитана на нагрузку в 1,5А или выше. Для П607-609 хватит и 1А. Если БП собирается на стабилизаторе LM317, то напряжения на вторичной обмотке в 12В может не хватить, особенно при использовании транзисторов П605(606). 15-ти вольт будет достаточно.

Усилитель собирался навесным монтажом непосредственно на радиаторе. Монтажная схема с пояснениями приведена ниже:

 

Также привожу фотографии рабочего процесса.

 

Радиосхемы. — Простой усилитель для наушников

материалы в категории

Простой усилитель для наушников

Простейший усилитель для головных телефонов

 

Очень многие современные простейшие радиоприемники или плееры имеют возможность прослушивания их сигналов на головные телефоны. Тем не менее, выходная мощность их УНЧ невелика, а головные телефоны должны иметь повышенное сопротивление. Чем меньше сопротивление телефонов, тем больше они нагружают УНЧ. Кроме того, в практике радиолюбителей-экспериментаторов очень часто возникает потребность применения телефонов для контроля прохождения НЧ сигналов по макетируемым или ремонтируемым схемам. В этих случаях контрольное устройство должно быть достаточно высокоомным.

В [1] была опубликована схема простейшего усилителя для головных телефонов (рис.1).

Она выполнена всего на трех маломощных и широко распространенных транзисторах Т1-ТЗ.

Входной сигнал подается через конденсатор С4 на регулятор громкости Р1. С его движка через конденсатор С1 сигнал подается на базу n-р-n транзистора Т1 типа ВС549. Он используется как усилитель напряжения для «раскачки» комплементарной пары выходных транзисторов Т2 и ТЗ. Диоды D1, D2 обеспечивают смещение базовых переходов выходных транзисторов.

Через резистор R2 обеспечивается изменение смещения выходных транзисторов при изменении входного сигнала всей схемы. Сигнал на головные телефоны снимается с резистора R4. Резистор R3 используется не только в фильтре питания усилителя (совместно с конденсатором СЗ), но и как предохранительный для источника питания при возможных отказах радиокомпонентов самого усилителя. Редко, но в практике радиолюбителей это случается.

При питании схемы от источника напряжением 3 В номинал резистора R3 в материалах [1] рекомендован около 22 Ом. При напряжении питания 5… 12 В сопротивление следует увеличить примерно до 100 Ом.

Достоинством схемы рис.1 кроме простоты является ее защищенность от КЗ на выходе (головных телефонов). Ток потребления схемы колеблется от 10 до 30 мА в зависимости от величины напряжения питания.

 

 Литература

1. Tritranzlstorovy   sluchatkevy   zesilovac   // Ameterske RADIO. — 2010. — №12. — S. 11.

 

Гибридный усилитель для наушников — 23 Декабря 2014 — Блог

Гибридный усилитель для наушников

автор:          М. Шушнов, г. Новосибирск
источник:     Журнал «Радиомир» №12, 2013 г.

В последнее время все больше развивается тема персонального аудио, т.е. прослушивания музыкальных программ через высококачественные наушники. Цена качественных моделей наушников достигает нескольких тысяч долларов, но практически все качественно звучащие наушники требуют использования отдельного высококачественного маломощного усилителя ЗЧ. Реализация высоких показателей стереофонических усилителей ЗЧ является весьма трудной задачей, а наиболее важных из них: относительно широкого диапазона рабочих частот, малого уровня собственных шумов на выходе и малых нелинейных искажений при достаточной выходной мощности — весьма противоречивой. Так, например, повышение выходной мощности усилителя ЗЧ приводит к увеличению нелинейных искажений, а чем шире полоса пропускания усилителя, тем больше уровень шумов на выходе.

Достигнуть малого уровня собственных шумов при широкой полосе рабочих частот усилителя ЗЧ можно, если входные каскады обоих каналов усилителя выполнить на электронных лампах, питающихся пониженным анодным напряжением, а мощные выходные — на полевых транзисторах с индуцированным каналом. При этом коэффициент нелинейных искажений усилителя, охваченного петлей ОООС, как правило, не превышает 0,1…0,3%.

Применение электронной лампы на входе и полевых транзисторов во всех последующих каскадах позволяет получить приятное “ламповое звучание”, которое часто нравится слушателям из-за своей “теплоты”. При желании всегда можно заняться подбором экземпляра лампы под свои музыкальные вкусы, что в полностью транзисторном усилителе сделать крайне затруднительно или вовсе невозможно.

 

Рис.1. Принципиальная схема гибридного усилителя для наушников


Схема предлагаемого УЗЧ с использованием двойного триода 6Н23П-ЕВ и полевых транзисторов во всех каскадах приведена на рис.1. Усилитель предназначен для прослушивания различных программ при совместной работе с проигрывателем компакт-дисков, внешним ЦАПом, звуковой картой или любым другим источником аудиосигнала.

 

Основные характеристики УЗЧ

Номинальная выходная мощность (RH=32 Ом), мВт — 500

Номинальная выходная мощность (RH=250 Ом), мВт — 65

Чувствительность, мВ — 500

Полоса частот (при неравномерности А4Х не более ±1 дБ), Гц — 10…60000

Коэффициент нелинейных искажений, %, не более — 0,3 %

Уровень собственных шумов, дБ, не более — 100

 

Усилитель выполнен в виде двух идентичных трехкаскадных каналов усиления, работающих в режиме класса А. Входные каскады, выполненные на триодах лампы VL1, обеспечивают усиление сигнала по напряжению. Анодной нагрузкой левого каскада является схема на полевом транзисторе VT1, правого — на транзисторе VT2. Подстроенным резистором R4 балансируют смещение транзисторов VT1 и VТ2 по минимуму нелинейных искажений. От положения движка R4 также зависит в небольших пределах ток покоя выходного каскада на транзисторах VT5 и VT6. В катодные цепи лампы включены резисторы R11 и R13, обеспечивающие местную отрицательную обратную связь и повышающие температурную стабильность анодных токов. Нить накала лампы питается постоянным стабилизированным напряжением 6,3 В. Такое питание позволяет избавиться от сетевого фона, часто свойственного ламповым конструкциям.

Второй каскад каждого канала представляет собой истоковый повторитель на транзисторах VT3 и VT4, выполняющий усиление по току, поскольку для “раскачки” выходного каскада требуется перезаряжать достаточно большую входную емкость выходного каскада на MOSFET.

Третий каскад усилителя также представляет собой истоковый повторитель на мощных полевых транзисторах с индуцированным каналом. Гальваническая связь между каскадами обеспечивает высокую стабильность фазовых характеристик усилителя. Конденсаторы С8…С11 — разделительные между усилителем и наушниками, подключаемыми к усилителю.

Уровень громкости в каналах усилителя регулируют сдвоенным переменным резистором R1. При желании этот резистор можно заменить двумя отдельными, в этом случае можно регулировать баланс между каналами. Питание усилителя (кроме цепи накала лампы VL1) осуществляется от источника постоянного тока напряжением 24 В. Потребляемый усилителем ток не превышает 350…400 мА. Отличительной особенностью усилителя является питание лампы низким анодным напряжением. Таким образом, можно сказать, что один из главных недостатков ламповых схем — необходимость высоких напряжений в данной схеме отсутствует.

Усилитель собран на макетной плате из стеклотекстолита. При монтаже следует экранировать входные цепи, а экранные оплетки соединить в одной точке с резисторами R6, R8, R11, R13 и выводами 4 и 9 лампы VL1. Транзисторы VT3 и VT4 необходимо установить на радиаторы, т.к. на них рассеивается мощность около 2 Вт.

Лампу 6Н23П-ЕВ можно заменить лампой 6Н23П, 6922, 6DJ8 или 6N11. При желании можно установить лампы 6Н24П с учетом различия в цоколевке. При замене также следует учитывать, что некоторые экземпляры ламп оказываются неработоспособными при низком напряжении питания, а другие, наоборот, прекрасно работают.

Вместо транзисторов IRF510 можно использовать транзисторы IRF610, IRF520, IRF620 фирмы Vishay Siliconix. От применения аналогов других фирм рекомендую воздержаться. При использовании полевых транзисторов IRF520, IRF620 полоса усиливаемых частот незначительно сужается. Транзисторы VT1 и VT2 можно заменить на КП303Б, КП364А или КП364Б. Их желательно отобрать в пары с близким начальным током стока. Транзисторы VT3 и VT4 можно заменить на КП303Е или КП364Д, КП364Е. Начальный ток стока этих транзисторов должен быть не менее 6…7 мА.

Конденсаторы С1, С4, С5, С6, С7, С8 и С10 лучше применить импортные фирм WIMA, Vishay-ERO, Epcos, хотя неплохие результаты получаются и при использовании отечественных типа К73-17 или К73-11. Если на выходе источника сигнала присутствуют разделительные конденсаторы, то тогда конденсаторы С4 и С5 можно вообще исключить из схемы, закоротив их перемычками (на схеме обозначены П1 и П2). Конденсаторы С2, С3, С9 и С11 лучше использовать проверенных фирм Hitano, Yageo, Nichicon. Переменный резистор R1 должен быть с регулировочной характеристикой “В” (“Volume”) и обеспечивать надежный скользящий контакт. Он не обязательно должен быть дорогим, вполне достаточно резистора типа RK16, СП3-4, но лучше использовать ALPS RK27. Подстроечный резистор R4 лучше многооборотный, типа 3296W фирмы BOURNS или PV36W фирмы MURATA, а также отечественный, типа СП5-2. Следует отметить, что “безымянные” многооборотные построечные резисторы типа 3296W не всегда имеют надежный скользящий контакт. Постоянные резисторы — MЛT, С2-33 или импортные MF. От применения карбоновых резисторов следует воздержаться, т.к. они вносят значительные шумы и обладают низкой температурной стабильностью. Мощные резисторы R19, R20 в выходном каскаде — проволочные, типа С5-37В или импортные, типа KNP. Разъемы XS1, XS2 — типа “тюльпан”, a XS3 — любой, подходящий под штекер наушников.

Стереонаушники могут иметь сопротивление звуковой катушки по постоянному току от 8 до 600 Ом. Если прослушивание будет происходить преимущественно на низкоомные наушники сопротивлением 8…40 Ом, то номиналы R19 и R20 лучше уменьшить до 56…68 Ом, но следует учитывать, что при этом возрастет рассеиваемая на них мощность, а соответственно, и тепловыделение. Если же прослушивание будет вестись с использованием высокоомных наушников, то номиналы R19 и R20 можно увеличить до 200…220 Ом.

 


Рис.2. Принципиальная схема блока питания гибридного усилителя для наушников


Если усилитель предполагается выполнить в виде автономной конструкции, блок питания можно собрать по схеме, приведенной на рис.2. Особенностями стабилизатора напряжения анодной цепи являются использование полевого транзистора с изолированным затвором VT1 в качестве регулирующего элемента, наличие системы защиты от превышения тока в нагрузке более 400…500 мА и цепи термокомпенсации. Также следует заметить, что шумы данного стабилизатора оказались примерно на порядок ниже, чем стабилизатора на основе микросхемы LM317, что является важным критерием для усилителя ЗЧ.

В блоке питания следует особое внимание обратить на диоды выпрямителей VD1…VD8. Поскольку при включении питания нить накала лампы холодная, ее сопротивление в начальный момент в 3.. .6 раз меньше, чем в разогретом состоянии, а ток через диоды выпрямителя может превышать 1 А. Этот факт следует учитывать при выборе диодов. Поэтому импортные диоды серии 1N400X применять в выпрямителе не рекомендуется, т.к. они часто не выдерживают импульс тока при включении. Лучше использовать отечественные диоды КД226 с любыми буквенными индексами или отечественные диоды других серий, рассчитанные на максимальный выпрямленный ток не менее 1 А. Можно использовать также импортные диоды с барьером Шоттки или диоды ULTRA FAST. Стабилитрон VD12 можно заменить импортным BZX84C12, BZX55C15, отечественным КД212Ж, КС215Ж, либо другими с напряжением стабилизации 12…16 В. Диоды VD9, VD10 и VD13 допустимо заменить диодами 1N4149, КД521А-В, КД522Б.

Вместо регулирующего транзистора VT1 можно установить IRF520, IRF610, IRF620 фирмы Vishay Siliconix. Если увеличить сопротивление “антизвонного” резистора R5 (R6) до 220…330 Ом, то допустимо установить IRF530. Транзистор VT5 в источнике питания необходимо установить на охлаждающем радиаторе. Транзистор VT2 можно заменить любым маломощным транзистором со статическим коэффициентом передачи по току в схеме с общим эмиттером не менее 100 и максимальным напряжением коллектор-эмиттер не менее 30 В. При выборе микросхемы TL431 следует отдать предпочтение надежным производителям — Fairchild, Texas Instruments, ON Semiconductor. В случае отсутствия микросхемы TL431 ее можно заменить отечественным аналогом КР1215ЕН1А, КР142ЕН19А. Интегральный стабилизатор DA2 КР142ЕН5А можно заменить любым аналогичным трехвыводным стабилизатором напряжения, рассчитанным на ток более 1 А и напряжение 5 В, например, КР142ЕН5В, МС7805. Если применить КР142ЕН5Б, КР142ЕН5Г или МС7806, то один из диодов VD11, VD12 можно исключить из схемы, заменив перемычкой.

Конденсатор С1, устраняющий помехи, проникающие из сети, должен быть специальный, помехоподавляющего типа МРХ, и рассчитанный на переменное напряжение 275 В. Но, в крайнем случае, С1 можно заменить отечественным типов К73-17, К78-1 на номинальное напряжение не ниже 400 В. Электролитические конденсаторы С2, С5, С6, С8, С9 и С11 лучше использовать проверенных фирм, указанных выше. Конденсаторы С3, С4, С7 и С10 должны быть пленочные, высококачественные, например, К73-17, К73-9 или аналогичные импортные, рассчитанные на напряжение не менее 50 В.

Трансформатор питания Т1 можно использовать готовый с габаритной мощностью около 30 Вт. Желательно, чтобы трансформатор Т1 был с тороидальным сердечником, т.к. трансформаторы этого типа обладают низким полем рассеяния и меньшей массой и габаритами. Обмотка II должна быть рассчитана на напряжение около 25…27 В при токе 0,5 А, обмотка III — на напряжение 7…8 В при токе не менее 0,4 А. Конструкция блока питания произвольная.

Настройка усилителя, собранного из заведомо исправных деталей, не представляет большой сложности. Сначала необходимо настроить стабилизатор напряжения питания усилителя (+24 В). Конструкция стабилизатора напряжения такова, что никакого предварительного подбора активных компонентов не требуется. При настройке стабилизатора очень удобно пользоваться цифровым вольтметром. После включения стабилизатора необходимо выставить выходное напряжение регулировкой резистора R6. Затем, подключив эквивалент нагрузки (резистор мощностью 10…25 Вт сопротивлением 62 Ом), убедиться, что напряжение на выходе стабилизатора практически не изменилось. Поскольку в настоящее время довольно часто встречаются поддельные МОП-транзисторы, то нелишним будет убедиться в отсутствии самовозбуждения стабилизатора. Если на выходе стабилизатора имеется генерация, то следует заменить регулирующий транзистор. Настройка стабилизатора +6,3 В не требуется, но необходимо убедиться, что напряжение на его выходе находится в пределах 6,1…6,5 В.

После того, как настроен источник питания, необходимо подать напряжение на усилитель. После прогрева лампы в течение 3…5 минут на вход усилителя от звукового генератора подают сигнал частотой 1 кГц и амплитудой около 100 мВ. Подстроечным резистором R4 (рис.1) добиваются минимизации нелинейных искажений усиливаемого сигнала на выходах усилителя. Контроль нелинейных искажений удобно осуществлять с помощью анализатора спектра или при помощи персонального компьютера, оборудованного звуковой картой с установленной программой RMAA.

Если выходная мощность усилителя окажется выше требуемой, необходимо уменьшить сопротивления резисторов R5 и R7 в цепи ОООС. Однако заменять их резисторами сопротивлением более 20 кОм нецелесообразно. Если возникают искажения сигнала, то можно попробовать подобрать катодные резисторы R11 и R13. Следует отметить, что новую лампу следует заранее прогреть в течение получаса, а только потом приступать к настройке усилителя.

 

На форуме есть тема по конструкции и дизайну ламповых УЗЧ

 

Сборка усилителя для наушников | Журнал Nuts & Volts


В августовском номере N&V была опубликована моя статья о конструкции «Создайте недорогой высокопроизводительный 12-ваттный усилитель для восьмиомных динамиков».

Эти два усилителя очень похожи, в них используется очень обычная трехкаскадная конструкция, называемая архитектурой Лин, названная в честь Хунга С. «Джимми» Лин — инженера-электрика, который изобрел компоненты, которые обычно используются в полупроводниковых усилителях, аудиоколонках, микрофоны и наушники.Будет дополнительная статья, описывающая теорию усилителя для гарнитуры, но большая часть этого обсуждения будет относиться и к усилителю мощности, представленному ранее.

Этот проект представляет собой усилитель для гарнитуры, который может управляться проигрывателем компакт-дисков или MP3 и может управлять хорошей высококачественной гарнитурой. Моя гарнитура имеет импеданс около 32 Ом; некоторые диапазоны достигают 600 Ом. Эта схема будет управлять любой гарнитурой в этом диапазоне и выше. Некоторые аудиофилы высокого класса считают операционные усилители на интегральных схемах не очень хорошими… что-то о слишком большом количестве транзисторов на пути прохождения сигнала. В этой схеме используются все дискретные компоненты — не больше и не меньше, чем требуется для обеспечения широкой полосы пропускания и низкого уровня искажений. Я полагаю, кто-то возразит, что транзисторы стоимостью 2 доллара не могут звучать так же хорошо, как операционный усилитель за 10 долларов.

Я инженер-электрик на пенсии с дипломом инженера-электрика, который интересуется звуком еще со школы.

Несколько лет назад я заинтересовался полупроводниковыми усилителями и купил несколько книг на эту тему.С тех пор я построил ряд усилителей с превосходными характеристиками и очень низкой стоимостью.

Этот простой усилитель имеет очень низкий уровень искажений и плоскую частотную характеристику, выходящую далеко за пределы диапазона звуковых частот. Стоимость деталей на один канал вместе с блоком питания составит около 30 долларов; второй канал добавит еще около 15 долларов.

Если вы живете в большом мегаполисе, вы можете найти все детали у местного дистрибьютора. Если нет, я перечислил несколько источников запчастей здесь, в статье.

Этот проект довольно прощает ошибки новичка. Конструкция проста и понятна, но его производительность не хуже, чем у лучших имеющихся в продаже усилителей с точки зрения низкого уровня искажений и шума, широкой частотной характеристики и высокого коэффициента демпфирования. Я также добавил регулятор тембра.

ОШИБКИ ПОСТРОЕНИЯ ТВЕРДОТЕЛЬНЫХ СХЕМ

Некоторым экспериментаторам не удалось построить твердотельные усилители. Причина в том, что короткое замыкание или неправильное подключение могут привести к мгновенному выходу из строя полупроводниковых приборов.Неправильное подключение вакуумной трубки иногда не оказывает никакого вредного воздействия, а иногда заставляет пластину раскаляться докрасна. Если вы смотрите, вы можете отключить питание и найти ошибку.

Ошибка проводки в твердотельном усилителе может привести к мгновенному разрушению. Однако если вы тщательно изготовите этот твердотельный усилитель, он будет очень надежным. При проверке твердотельного устройства с помощью щупа вольтметра или осциллографа проскальзывание может привести к катастрофе, поэтому будьте осторожны. Если вы все-таки поскользнетесь, транзисторы, используемые здесь, довольно недороги, так что большого вреда не будет.

Самая распространенная ошибка (сам делал не раз) — неправильно распаян транзистор. Малосигнальные транзисторы в пластиковом корпусе типа ТО-92 обычно подключают выводами вниз и плоскостью корпуса к себе; отведения слева направо, EBC. То есть: эмиттер, база, коллектор. 2N5551 и 2N5401, используемые в этом проекте, подключаются именно в таком порядке.

Выходные транзисторы типа TO-126. С выводами вниз и этикеткой к себе, выводы слева направо ЭКБ (Эмиттер, Коллектор, База).К этим транзисторам TO-126 будут прикреплены радиаторы типа TO-220 (см. , рис. 1 ). Получите тип с отверстием для крепления транзистора с помощью винта и гайки. Убедитесь, что эти радиаторы не касаются друг друга, так как на них есть положительное и отрицательное напряжения питания. Капелька теплоотводящего компаунда между транзистором и радиатором — это хорошо, но, вероятно, на данном этапе в этом нет необходимости.

РИСУНОК 1.   Один канал, собранный на перфокарте.


Еще одна менее распространенная ошибка при подключении — изменение напряжения источника питания.Снова обратимся к (Рисунок 1 ). Положительная подача находится вверху, а отрицательная — внизу.

АСПЕКТЫ ПИТАНИЯ

Регулируемые источники питания — совершенно ненужное усложнение в этом проекте. Хорошо спроектированный усилитель, созданный с учетом отклонения источника питания, не заботится о точном напряжении источника питания. Подавление питания (способность усилителя игнорировать пульсации напряжения и изменения питающих напряжений) у этих усилителей отличное.Обычно я использую перфорированную доску для прототипов (также называемую векторной доской по названию производителя). Отверстия расположены с шагом 0,1 дюйма, что удобно для размещения деталей.

Для питания усилителя гарнитуры я предлагаю 18-вольтовый трансформатор с отводом от середины. Выпрямители (1N4001) очень недороги и широко доступны. Конденсаторы фильтра можно найти в нескольких избыточных местах.

ПОДКЛЮЧЕНИЕ

Выходное напряжение будет примерно ±12 вольт — возможно, немного выше без нагрузки.Очень надежно соедините заземляющие концы двух конденсаторов фильтра и проведите от них короткую шину. Подключите сюда центральный отвод трансформатора. Это будет «качественная земля» для усилителя.

Земля усилителя подключается к этой точке с помощью обычного соединительного провода. Возврат гарнитуры к земле также должен быть в этой точке. Проводка гарнитуры не должна быть чем-то особенным. Обыкновенный соединительный провод подойдет.

Конечно, вы захотите подключить к выходу разъем для гарнитуры.

КОНСТРУКЦИЯ УСИЛИТЕЛЯ

Маленькие транзисторы в Рисунок 1 с плоскостью слева — это PNP 2N5401; те, у которых плоская сторона обращена вправо, — NPN 2N5551. Они доступны более чем в одном из источников, перечисленных здесь. Я рекомендую приобрести запас каждого из этих типов.

Номинальное напряжение намного выше, чем необходимо здесь, но их можно использовать и в других конструкциях усилителей большей мощности. Я видел NPN примерно по четыре цента каждый в 100 лотах.PNP был больше похож на пять центов.

Замыкание выхода на землю не приведет к взрыву усилителя. Если усилитель вдруг выдает полное напряжение питания, он (в общем случае) не испортит пару наушников, но в любом случае не тыкайте и не прощупывайте усилитель с подключенными наушниками. Это просто напрашивается на неприятности.

Общий усилитель связан по постоянному току. В целях безопасности, поскольку устройство, подключенное к входу, может иметь постоянное напряжение на выходе, используется разделительный конденсатор.Можно использовать один неполярный конденсатор емкостью 22 мкФ или пару встречно-параллельных конденсаторов с обычной полярностью (также 22 мкФ).

Этот входной разделительный конденсатор (или конденсаторы) защищает усилитель в случае, если на вход случайно подается значительное напряжение. Это делает нижнюю частоту отклика 3 DB около 3 Гц. Поскольку мы не слышим намного ниже 20 Гц, этого более чем достаточно.

На куске перфокартона легко строить. Расположите детали так, как они изображены на Рисунок 2 , чтобы легко проверить проводку, когда закончите.Обычно я использую выводы компонентов для соединения на задней стороне платы и провода с накруткой для соединений, где провода недостаточно длинные или провода должны пересекаться друг с другом. Я их всегда паяю. Провод тонкий и имеет тонкую изоляцию, что облегчает работу на плате. Однако, если вы порежете проводник при зачистке провода, он может легко сломаться, поэтому будьте осторожны.

РИСУНОК 2. Схема усилителя .

Транзисторы
Q1-5 2N5551 НПН
Q6-9 2N5401 ПНП
Q10-11 BD139
Резисторы — Все 1/4 Вт 5% углеродная пленка
Напряжение электролитического конденсатора соответствует маркировке.Конденсатор емкостью 100 пФ должен быть слюдяным или NPO-керамическим.

РИСУНОК 3. Схема блока питания .


Соблюдайте полярность светодиода. Тот, который я использовал, имеет один более длинный вывод, который является положительным, то есть анодом. Возможно, вы захотите проверить светодиод и резистор 2,2 кОм, подключенный к источнику питания 12 В, чтобы убедиться, что у вас правильная полярность.

Проверьте напряжение на светодиоде. Должно быть около 2,1 вольта.Светодиоды разного цвета имеют разное прямое напряжение, поэтому вам, возможно, придется попробовать несколько разных типов. Эти устройства обеспечивают очень хорошие опорные напряжения. Вы можете разместить один на передней панели коробки, если вы решили построить два канала и упаковать их.

ТЕСТИРОВАНИЕ

Пока не подключайте гарнитуру. Твердотельные усилители удобны без нагрузки. НЕ подключайте и не включайте питание, когда закончите. С помощью мультиметра проверьте сопротивление от каждого провода источника питания к земле по одному.Сопротивление менее 1 кОм или около того указывает на проблему.

Тщательно проследите проводку, чтобы найти пропущенные провода, необрезанные выводы резисторов или конденсаторов и/или случайно припаянные перемычки. Если плата лежит на рабочем столе, убедитесь, что под платой нет обрывков проводов резисторов или инструментов. Следует избегать коротких замыканий, если цепь должна работать. У меня произошел взрыв цепи из-за провода резистора на верстаке.

Обратите внимание, что при подаче питания загорается светодиод.Если выходные транзисторы нагреваются больше, чем просто слегка, или если резистор 100 Ом, включенный последовательно с коллектором выходного транзистора, нагревается, вы сделали что-то не так.

При отсутствии дыма измерьте выходное напряжение относительно земли. Если оно не в пределах 20 или 30 милливольт, есть проблема. Моя макетная схема измеряет близко к 0 мВ. Если ваш вольтметр не падает так далеко, установите его на диапазон 20 вольт или более, а затем подключите его между выходом и землей. Если стрелка не двигается, последовательно переключайтесь на более низкие диапазоны.В диапазоне одного вольта вы можете увидеть небольшое движение стрелки.

При низком напряжении подключите источник звука ко входу. CD или MP3-плеер удобен. Если у вас есть осциллограф, подключите его к выходу и отрегулируйте громкость на несколько вольт от пика до пика на выходе и обратите внимание, что пики не обрезаются.

НАУШНИКИ

Гарнитуры

выпускаются с различным сопротивлением и чувствительностью. Поиском в Интернете были найдены гарнитуры с импедансом от 600 Ом до 24 Ом.

Выходной ток этого усилителя ограничен. Он не должен повредить ни одну гарнитуру из-за высокого уровня сигнала, а выход защищен от короткого замыкания. Пользователи высококачественных гарнитур немного беспокоятся о коэффициенте демпфирования. (В аудиосистеме коэффициент демпфирования представляет собой отношение номинального импеданса громкоговорителя к импедансу источника.)

Усилитель имеет очень низкий выходной импеданс и обеспечивает высокий коэффициент демпфирования для любой гарнитуры. Если у вас установлено низкое сопротивление, имейте в виду, что регулятор громкости должен быть установлен на низкий уровень.Я оставил усиление высоким, чтобы можно было использовать наушники с высоким импедансом. Благодаря другу я протестировал усилитель с наушниками на 32 Ом, 60 Ом и 300 Ом.

Эта конструкция способна обеспечить значительную мощность с точки зрения потребностей гарнитуры. Он был сделан таким образом, чтобы он мог работать с наушниками с самым разным сопротивлением. Установите громкость на разумном уровне. Аудио не является большим хобби, если вы повредите свой слух! Если вы все сделали правильно, вы должны услышать чистый звук. Усилитель ограничивает выходной ток около 35 мА пик.Это не проблема с точки зрения сигнала, необходимого для того, чтобы гарнитура работала на высокой громкости. Теперь все, что вам нужно сделать, это построить второй канал и смонтировать усилители и блок питания в подходящем корпусе. После надежного крепления он будет очень надежным.

Измеренное искажение при выходе трех вольт при частоте 20 Гц и частоте примерно до 1 кГц составляет 0,0012%. Он очень мало меняется от без нагрузки до пары сотен Ом. У меня есть набор для тестирования искажений Hewlett-Packard 339A, который включает в себя генератор сигналов с очень низким уровнем искажений и анализатор.Он измеряет общее гармоническое искажение плюс шум (THD+N). 339A измеряет 0,0012%, когда выход генератора сигналов подключен непосредственно к входу анализатора; то есть показание с усилителем такое же, как и без него.

Искажение на частоте 20 кГц составляет 0,0021% при нагрузке 1 кОм и возрастает примерно до 0,008% при нагрузке 100 Ом. Искажение будет зависеть от импеданса вашей гарнитуры и чувствительности. Более чувствительные гарнитуры требуют меньше входной мощности и будут иметь меньше искажений.

Очевидно, что показания очень близки к пределу возможностей анализатора. Нормальный уровень прослушивания будет примерно от 0,3 до одного вольта переменного тока на гарнитуре. Отклик снижается на 3 дБ на частоте около 600 кГц. Отклик должен выходить далеко за пределы звуковых частот, чтобы обеспечить достаточную отрицательную обратную связь на частоте 20 кГц, чтобы снизить искажения до низкого уровня. (Эта тема заслуживает отдельной статьи.)

Я думаю, можно с уверенностью сказать, что искажения будут составлять менее 0,01% в диапазоне звуковых частот при уровне громкости от нормального до громкого почти с любой подходящей гарнитурой.Искажения в некоторой степени зависят от технологии изготовления и от характеристик отдельных транзисторов.

Помните, что в следующем месяце мы обсудим теорию конструкции усилителя для этой гарнитуры. Приятного прослушивания! НВ


ПЕРЕЧЕНЬ ЗАПЧАСТЕЙ

КОЛ-ВО   ВОЗМОЖНЫЙ ИСТОЧНИК
Блок питания
1 Трансформатор 18 вольт ТТ на один ампер Марлин П.Джонс
4 1N4001 диоды выпрямительные  
2 1000 мкФ 25 В или выше  
Усилитель
Резисторы все 1/4 Вт 5% углеродная пленка
1 47  
2 68  
1 82  
1 100  
2 120  
1 220  
2  
1 1500  
1 2200  
2 5600  
2 10К  
Транзисторы
5 2N5401 Тайда
4 2N5551 Тайда
2 БД139 БГ Микро
Конденсаторы электролитические
1 22/50  
2 22 на 25 или один 22 на 25 неполярный  
1 220 на 25  
Конденсатор, керамический NPO или серебряная слюда
1 100 пФ при 25 или более  
Разное
1 Перфборд 0.1 в центре отверстий Джамеко
2 Радиаторы ТО-220  
1 Двойной потенциометр, линейный 50K (для двух каналов) Тайда
  Гнездо для стереонаушников, на ваш выбор в соответствии с вашими телефонами
  Выключатель питания
  Предохранитель 1А
  Коробка для проектов Джеймсо
  Сетевой шнур
2 Гнезда RCA для входа

ИНФОРМАЦИЯ О ПОСТАВЩИКЕ

Вся электроника — Ван Найс, Калифорния.Имеет наборы резисторов и конденсаторов с несколькими номиналами.
www.allelectronics.com
Allied Electronics предлагает хороший выбор трансформаторов.
www.alliedelec.com
B&D Enterprises предлагает труднодоступные полупроводники.
www.bdent.com
BG Micro находится в Гарланде, штат Техас. У них есть лишние конденсаторы, диоды и т. д. BD139 доступны в BG Micro примерно по 40 центов каждый.
www.bgmicro.com
Digi-Key находится в Thief River Falls, Миннесота.У них вроде все есть.
www.digikey.com
Компания Jameco в Сан-Хосе, штат Калифорния, ориентирована на любителей. Векторная доска доступна в Jameco.
www.jameco.com
Marlin P. Jones во Флориде предлагает хороший выбор трансформаторов. У них есть один, рассчитанный на один ампер, за 4,95 доллара. В вашем местном RadioShack может быть один примерно по той же цене, если вы включаете стоимость доставки.
www.mpja.com
Mouser больше занимается промышленным производством, но у него много хороших продуктов.
www.mouser.com
Tayda предлагает модели 2N5551 и 2N5401 по очень низким ценам. Обратите внимание, что этот поставщик находится в Бангкоке, Таиланд, но цены очень низкие, а доставка не дорогая, если вы не спешите. Я получаю заказы от них менее чем за 10 дней. У них ограниченный выбор товаров.
www.taydaelectronics.com


A Усилитель для наушников со связью по постоянному току и регулируемым коэффициентом усиления. — Мемориал HeadWize

Честер Симпсон

Этот усилитель для наушников имеет возможность выбора коэффициента усиления для совместимости с наушниками с различным импедансом (и эффективностью).Имеет два каскада усиления. Первая схема, которую я рассматривал, имела только один каскад усиления, но я модифицировал его, потому что питание каскада усиления от источника с высоким импедансом (например, от высокоомного потенциометра) добавляет много шума. Резисторы генерируют шум (сами по себе), а также добавляют шум из-за протекающих через них входных шумовых токов усилителя. Затем этот шум усиливается каскадом усиления.

ОПИСАНИЕ ЦЕПИ


Рисунок 1

Схема для одного канала усилителя показана на рисунке 1.Первый каскад представляет собой высокоимпедансный буфер для предотвращения нагрузки на выходе предусилителя, частотного эквалайзера или магнитофона (обычно выходное сопротивление которого составляет около 5 кОм). Он имеет усиление по напряжению 3,3, а выходной каскад имеет усиление 3,0. Вместе они установили максимальное усиление обоих каскадов на уровне 9,9 (около 20 дБ). Было обнаружено, что этого более чем достаточно, чтобы довести даже самые неэффективные наушники до оглушительного уровня громкости. Большего коэффициента усиления можно легко добиться, увеличив сопротивление одного (или обоих) резисторов обратной связи 10 кОм в любом каскаде.

Значение общего коэффициента усиления по напряжению выбирается с помощью переключателя «Gain Select», который щелкает в резистивных делителях, как показано на рисунке. Этот переключатель следует установить в положение минимального усиления, которое обеспечивает достаточную громкость прослушивания. Это зависит от импеданса и эффективности наушников.

Выходной каскад является дополнительным зеркалом тока NPN-PNP: ток холостого хода в левом наборе NPN/PNP отражается (1:1) на правый набор, потому что V(be)s заставит его. V(be) каждого набора NPN и PNP будут отслеживаться (довольно близко), поэтому форсирование V(be) эффективно заставляет токи совпадать.В действительности транзисторы никогда не бывают идеально согласованы, поэтому эмиттерная дегенерация на 20 Ом включена в эмиттерные выводы обоих наборов транзисторов. Сопротивление заставляет токи отслеживать с отрицательной обратной связью: если ток пытается увеличиться, падение на резисторе будет увеличиваться, уменьшая V (be) и заставляя ток снова уменьшаться.

Обратите внимание, что нижний левый PNP подключен как диод и имеет резистор 1,5 кОм к шине -15 В. На холостом ходу напряжение на резисторе 15В — В(бэ), значит будет 9.Через него течет 5 мА. Это также означает, что верхний левый NPN имеет такой же ток через него, поскольку он является источником тока через резистор 1,5 кОм.


Рисунок 2

Это устройство будет работать от любых источников питания с напряжением примерно от ±9В до ±15В. Мой блок был построен с блоком питания, показанным на рисунке 2, и помещен в корпус с усилителями. БОЛЬШАЯ ОШИБКА. Поток от трансформатора создает заметный гул, поэтому мне пришлось добавить вокруг него стальную коробку для экранирования.Если вы поместите трансформатор в корпус, его, возможно, не нужно будет экранировать, ЕСЛИ ОН НАХОДИТСЯ ДОСТАТОЧНО ДАЛЕКО. Насколько далеко достаточно? Не знаю, может 6″. И, возможно, в конечном итоге вам придется защищать его в любом случае.

Более разумным методом было бы купить настенный куб с двумя выходными напряжениями постоянного тока, чтобы не допустить проникновения шума переменного тока в усилитель (мой друг только что нашел такой в ​​магазине излишков с +/-15 В при 0,3 А за 6 долларов). При необходимости используйте линейные пост-регуляторы, чтобы обеспечить стабильное напряжение ±15 В (или ± 12 В). Максимальный потребляемый ток никогда не превышает 100 мА, поэтому высокая мощность не требуется.

ВЫБОР КОМПОНЕНТОВ

Зачем использовать операционные усилители LF356 вместо усилителей со сверхнизким уровнем шума, таких как 5534? Поскольку шум LF356 настолько низок, что его не слышно. Помните, что усилитель для наушников питается от линейного выхода, который (по стандарту) 775 мВ RMS при +3 дБ (так называемый уровень «Dolby»), что означает, что несколько микровольт шума слишком низки, чтобы их можно было услышать (10 мкВ). шум будет примерно на -100 дБ ниже этого уровня). Что еще более важно, LF356 имеет гораздо более высокое входное сопротивление (много МОм) по сравнению с 30 кОм у 5534.Это упрощает предотвращение загрузки источника при использовании LF356.

Что касается заменителей, то точных замен на LF356 я не знаю. LF412 похож по скорости нарастания и полосе пропускания, но имеет более высокий уровень шума. Texas Instruments TL074 очень похож; однако скорость нарастания и шум немного хуже (но, вероятно, достаточно хороши для использования без изменения производительности). Обратите внимание, что TL074 представляет собой четырехъядерный усилитель, поэтому он, вероятно, сэкономит деньги по сравнению с покупкой каждого усилителя по отдельности.

Если вы хотите найти альтернативу: это должны быть операционные усилители с FET-входом. Единственными критическими параметрами являются скорость нарастания (должна быть > 5 В/мкс), полоса пропускания (должна быть не менее 3 МГц), шум (как можно ниже, < 20 nv/rootHz, вероятно, нормально).

C3 и C4 представляют собой танталовые конденсаторы и работают как байпасы для шин операционных усилителей. Электролитические конденсаторы можно заменить, если они соединены параллельно с керамическими конденсаторами 0,1 мкФ для улучшения характеристик на высоких частотах.

СОВЕТЫ ПО КОНСТРУКЦИИ

  • Разложите печатную плату, если хотите потратить время.Это будет выглядеть лучше, но не будет звучать лучше.
  • Также можно просто использовать перфорированную доску: разложить компоненты и жёсткий провод сзади (это самый быстрый способ).
  • Держите трансформатор как можно дальше от усилителя (лучше всего снаружи в настенном кубе). Я положил свой в коробку с усилителем, и в итоге мне пришлось взять небольшую коробку для трансформатора и обернуть ее мю-металлом (специальным магнитным экранирующим материалом), чтобы остановить гул.

Термическое отслеживание выходных транзисторов

Термические эффекты также вызывают несоответствие: V(be) изменяется на -2 мВ/Кл, так что это оказывает влияние.Это наиболее заметно в паре PNP, потому что один из них является диодом (на нем всегда около 0,7 В), а другой транзистор может иметь на себе до 15 В. Это означает разницу в рассеиваемой мощности около 140 мВт в режиме ожидания. В корпусе T0-92 на открытом воздухе это повысит его температуру примерно на 25°C (по сравнению с транзистором с диодным соединением), добавив еще около 50 мВ несоответствия V(be) между PNP. Не страшно, но нежелательно.


Рисунок 3

Я рекомендую приклеить пары транзисторов к радиатору, чтобы заставить их термически отслеживаться.Разложите 4 выходных транзистора так, чтобы их можно было легко прикрепить к небольшому плоскому куску алюминия толщиной 1/16 дюйма с помощью клея Krazy или эпоксидной смолы (рис. 3). Я получил кусок алюминия, отломив ребро от старого штампованного радиатора — прим. 1 квадратный дюйм — и использовали это. Лучше всего сначала приклеить их, а затем установить и подключить. Для лучшего теплового отслеживания пара NPN (выходные драйверы верхней стороны) должна быть рядом друг с другом, и то же самое для PNP нижней стороны. Радиатор также поможет рассеивать тепло при увеличении тока холостого хода.

ПРИМЕЧАНИЕ. НЕОБХОДИМО использовать пластиковые транзисторы (T0-92 или аналогичные). Если это устройства с металлическим корпусом, присоединение их к алюминиевому радиатору приведет к короткому замыканию всех коллекторов. Транзисторы 2N3904/6 я купил в пластиковом корпусе Т0-92, и приклеил плоские стороны на алюминиевую полосу парами «лицом» (приклеен к обеим сторонам алюминия), то есть два ПНП были лицом к лицу. лицо и NPN также были обращены лицом к лицу примерно на 1 дюйм ниже радиатора. Это, вероятно, излишество — пока они все приклеены к алюминию, этого, вероятно, достаточно.

Соответствие выходным транзисторам

Я использовал транзисторы 2N3904/6, потому что они дешевы и легкодоступны, а также имеют очень хороший коэффициент усиления по току примерно до 300 мА. Для улучшения согласования рекомендуется использовать транзисторы одного производителя в каждом наборе NPN/NPN и PNP/PNP. Не обязательно, но рекомендуется. Используемая дегенерация 20 Ом (при 10 мА) обеспечивает общее падение около 200 мВ и компенсирует довольно сильное несоответствие V(be) без серьезного влияния на ток холостого хода.


Рисунок 4

Сопоставление не обязательно, но это легко сделать, если вы хотите. На рис. 4 показаны схемы согласования пар NPN/NPN и PNP/PNP. Просто установите макетную плату с этими схемами и начните подключать транзисторы. Возьмите вольтметр и считайте указанные напряжения для каждого типа транзистора и выберите пары с наиболее близкими значениями. Однажды мне понадобились согласованные пары, и я заказал 20 штук 2N3904 в Digi-Key и нашел около 5 наборов, которые совпадали ДРУГ С ДРУГОМ в пределах 2 мВ.Помните, что все транзисторы НЕ должны совпадать, только наборы из двух. Это значительно упрощает поиск пар.

РЕГУЛИРОВКИ

Регулировка потенциометра смещения для соединения по постоянному току

Выход связан по постоянному току для непосредственного управления в качестве источника напряжения (на случай продолжительного короткого замыкания имеется предохранитель на 0,5 А). Из-за этого используется регулировка смещения (см. потенциометр «Trim» на рис. 1), чтобы устранить любое постоянное напряжение на выходе при замыкании входа на землю.Это не требуется, если выход имеет емкостную связь с наушниками, но я считаю, что связь по постоянному току обеспечивает наиболее точное воспроизведение звука.

Увеличение тока холостого хода

Вы можете увеличить ток в обоих наборах NPN/PNP (чтобы усилитель работал дольше в классе A), уменьшив сопротивление резистора 1,5 кОм. Вы также можете увеличить ТОЛЬКО ток в выходной (правой) паре, преднамеренно разбалансировав зеркало, чтобы соотношение тока между наборами не было 1: 1.Это делается с помощью неравномерного вырождения эмиттера.

Если резистор 20 Ом увеличить, падение напряжения между базами левого комплекта NPN/PNP также увеличивается (ток через левый комплект остается примерно таким же – он определяется резистором 1,5 кОм). Но увеличение падения напряжения вызовет увеличение тока через выходной (правый) набор NPN/PNP, поскольку это приводит к увеличению V(be)s этой пары, а также напряжения на паре резисторов 10 Ом.

Общее правило для текущего изменения: изменение V(be) = 0.026 лн (И1/И2). Конечно, большая часть повышенного падения напряжения (в результате повышенного тока холостого хода) появится на двух резисторах по 10 Ом. Основываясь на расчетах, выходной ток холостого хода можно увеличить примерно до 15 мА, увеличив резистор с 20 Ом до примерно 30 Ом.

Какой максимальный ток можно использовать? Тепловыделение действительно является проблемой. С шинами ±15 В рассеиваемая мощность каждого выходного устройства ИЗ-ЗА ТОЛЬКО ТОКА ХОЛОСТОГО ХОДА равна: 15 x I(холостой ход) = 150 мВт для 10 мА.Тепловое сопротивление пластикового транзистора T0-92 составляет около 170°C/Вт (свободный воздух), поэтому 150 мВт повышают температуру примерно на 25°C по сравнению с окружающей средой.

Я бы не рекомендовал увеличивать ток холостого хода выше 20 мА (на шине ±15 В), так как это приведет к повышению температуры перехода примерно на 40°C (оценка?) на выходных транзисторах. Если используются более низкие напряжения питания, ток холостого хода может быть увеличен до тех пор, пока рассеиваемая мощность на каждом выходном транзисторе не превышает примерно 300 мВт.

ПРОИЗВОДИТЕЛЬНОСТЬ

Частотная характеристика усилителя от менее 2 Гц (предел моего генератора сигналов) до более 50 кГц.Я провел несколько измерений THD (общих гармонических искажений) с помощью анализатора искажений Sound Technology 1701A:

.

Условия испытаний: Rнагрузка = 47 Ом (резистивная). Переключатель усиления установлен на 0 дБ. Все данные представлены в формате THD (%).

VOUT = 100 мВ (среднеквадратичное значение) = 282 мВ (размах)

20 Гц: 0,056 %
200 Гц: 0,056 %
2 кГц: 0,056 %
20 кГц: 0,056 %

VOUT = 500 мВ (среднеквадратичное значение) = 1,41 В (размах)

20 Гц: 0,013 %
200 Гц: 0,012 %
2 кГц: 0,013 %
20 кГц: 0,015 %

ВВЫХ = 1.0 В (среднеквадратичное значение) = 2,82 В (размах)

20 Гц: 0,006 %
200 Гц: 0,006 %
2 кГц: 0,006 %
20 кГц: 0,017 %

Я не измерял выходной импеданс усилителя, но, поскольку выходной каскад представляет собой повторитель напряжения с управляющей способностью около 0,5 А, он будет чрезвычайно низким. Это будет несколько зависеть как от размаха напряжения, так и от частоты. Предполагая небольшой сигнал (возможно, 1 В размах) в звуковом диапазоне, я полагаю, что он будет меньше нескольких десятых долей Ома.

Я понимаю, что некоторые люди предпочитают подключать свои наушники через резистор 100 Ом: его можно добавить на выходе, но он сбрасывает усиление и эффективно уменьшает пиковый размах сигнала, который может воспроизводиться на выходе без ограничения.Это также делает выходной сигнал больше похожим на источник тока, чем на источник напряжения, что нежелательно для точности управления нагрузками, имеющими реактивную составляющую.

[ Редактор:  Автор также собрал симулятор звукового поля для стереонаушников для этого усилителя.]

Честер Симпсон — инженер отдела электроснабжения компании National Semiconductor.

Приложение

18.02.99: Исправлена ​​ориентация D6 на рис. 2.

12.03.01: Исправлено значение R13 и добавлено R15 на рис. 1.

в. 1999, Честер Симпсон.

Нравится:

Нравится Загрузка…

Родственные

Транзистор мп39 зарубежные аналоги. Схема УНЧ на германиевых транзисторах МП39, П213 (2Вт)

Транзисторы МП39, МП40, МП41, МП42.

Транзисторы МП39, МП40, МП41, МП42 — германиевые, маломощные низкочастотные усилительные, структуры p-n-p.
Металлостеклянный корпус с гибкими выводами. Вес — около 2 г. Буквенно-цифровая маркировка на боковой поверхности корпуса.

Имеются следующие зарубежные аналоги:
МП39 -2Н1413
МП40 — 2Н104
МП41 возможный аналог — 2Н44А
МП42 возможный аналог — 2СБ288

Наиболее важные параметры.

Текущий коэффициент передачи для транзисторов MP39 редко превышает 12 , для MP39B колеблется от 20 до 60 .
Для транзисторов МП40, МП40А — от 20 до 40 .
Для транзисторов МП41 — от 30 до 60 , МП41А — от 50 до 100 .
для транзисторов МП42 — от 20 до 35 , МП42А — от 30 до 50 , МП42Б — от 45 до 100 .

Максимальное напряжение коллектор-эмиттер. Для транзисторов МП39, МП40 — 15 дюймов.
Для транзисторов МП40А — 30 в.
Для транзистора МП41, МП41А, МП42, МП42А, МП42Б — 15 дюймов

Предельная частота коэффициента передачи тока Транзистор (фх31э) для схем с общим эмиттером:
До 0,5 МГц для транзисторов МП39, МП39А.
До 1 МГц для транзисторов МП40, МП40А, МП41, МП42Б.
До 1,5 МГц для транзисторов МП42А.
До 2 МГц для транзисторов МП42.

Максимальный ток коллектора. 20 мА постоянная, 150 мА — пульсирующий.

Коллектор обратного тока при напряжении коллектор-база 5В и температуре окружающей среды от -60 до +25С не более — 15 мкА.

Обратный ток эмиттера при напряжении эмиттер-база 5В и температуре окружающей среды до +25С не более — 30 мкА.

Емкость коллекторного соединения при напряжении коллектор-база 5В на частоте 1МГц — не более 60 пФ.

Коэффициент собственного шума — для МП39Б при напряжении коллектор-база 1,5В и токе эмиттера 0,5мА на частоте 1КГц — не более 12 дБ.

Рассеиваемая мощность коллектора. У МР39, МР40, МР41 — 150 мВт.
МП42 — 200 мВт.

Когда-то транзисторы этой серии использовались для дополнения широко распространенных наборов радиоконструкторов для начинающих. МП39-МП42 с их немаленькими габаритами, длинными гибкими выводами и простой цоколевкой (распиновкой) подошли для этого идеально.Кроме того, относительно большой обратный ток позволял им работать по схеме с общим эмиттером, без дополнительного смещения. Те. — собирался действительно простейший усилитель, на одном транзисторе , без резисторов. Это позволило значительно упростить схемы на начальных этапах проектирования.

Цоколёвка транзистора МП41

Обозначение транзистора МП41 на схемах

На принципиальных схемах транзистор обозначается как буквенным кодом, так и условным графическим изображением.Буквенный код состоит из латинских букв VT и цифры (порядковый номер на схеме). Условное графическое обозначение транзистора МП41 обычно помещают в кружок, символизирующий его корпус. Короткая черточка с линией из середины символизирует базу, две косые линии, проведенные к ее краям под углом 60°, — эмиттер и коллектор. Эмиттер имеет стрелку, указывающую на базу.

Характеристики транзистора МП41

  • Структура p-n-p
  • 15*(10к) В
  • 20 (150*) мА
  • 0.15 Вт
  • 30 … 60 (5 В; 1 мА)
  • Коллектор обратного тока
  • > 1 * МГц
  • Структура пар-н-п
  • Максимально допустимое (импульсное) напряжение коллектор-база 15 * (Зк) В
  • Максимально допустимый постоянный (импульсный) ток коллектора 150 * мА
  • Максимально допустимая постоянная мощность рассеивания коллектора без радиатора (с радиатором) 0.2 Вт
  • Статический коэффициент передачи тока биполярного транзистора в схеме с общим эмиттером 20…35 * (1 В; 10 мА)
  • Обратный ток коллектора — мкА
  • Частота среза коэффициента передачи тока в цепи с общим эмиттером > 2*МГц

Распиновка транзистора МП42

Обозначение транзистора МП42 на схемах

На принципиальных схемах транзистор обозначается как буквенным кодом, так и условным графическим изображением.Буквенный код состоит из латинских букв VT и цифр (порядковые номера на схеме). Условное графическое обозначение транзистора МП42 обычно помещают в кружок, символизирующий его корпус. Короткая черточка с линией, идущей от середины, символизирует базу, две косые линии, проведенные к ее краям под углом 60°, — эмиттер и коллектор. Эмиттер имеет стрелку, указывающую на базу.

Характеристики биполярного транзистора МП42

    • Структура p-n-p
    • Максимально допустимое (импульсное) напряжение коллектор-база 15 * (Зк) В
    • Максимально допустимый постоянный (импульсный) ток коллектора 150 * мА
    • Максимально допустимая постоянная мощность рассеивания коллектора без радиатора (с радиатором) 0.2 Вт
    • Статический коэффициент передачи тока биполярного транзистора в схеме с общим эмиттером 20…35 * (1 В; 10 мА)
    • Обратный ток коллектора — мкА
    • Частота среза коэффициента передачи тока в цепи с общим эмиттером > 2*МГц

Усилитель мощности низкой частоты на германиевых транзисторах П213, принципиальная схема которого представлена ​​на рис. 1, может быть использован для воспроизведения грампластинки, как низкочастотная часть приемника (от гнезд ГнЗ, Гн4), а также для усиления сигналов с датчиков приспособленных музыкальных инструментов (от разъемов Gn1, Gn2)

  • Чувствительность усилителя от гнезд GnI и Gn2 — 20 мВ, от гнезд Gn3, Gn4 — не хуже 250 мВ;
  • Выходная мощность при нагрузке 6.5 Ом -2 Вт;
  • коэффициент нелинейных искажений — 3%;
  • Воспроизводимый диапазон частот 60-12000 Гц;
  • В бесшумном режиме усилитель потребляет ток около 8 мА, а в режиме максимальной мощности — 210 мА.
  • Усилитель может питаться как от батареек, так и от сети 127 или 220 В переменного тока.

Принципиальная схема

Как видно из принципиальной схемы, первый каскад усиления собран на малошумящем транзисторе МП39Б (Т1) по схеме с общим эмиттером.Усиленный сигнал поступает на потенциометр R1, с ползунка которого через резистор R2 и разделительный конденсатор С1 низкочастотный сигнал поступает на базу транзистора. Первый каскад усилителя нагружен резистором R5.

Делитель напряжения R3, R4 и резистор R6 являются элементами стабилизации температуры. Наличие делителя R3, R4 делает напряжение на базе транзистора Т1 мало зависящим от температуры. Резистор R6 в цепи эмиттера обеспечивает отрицательную обратную связь по постоянному току.

При повышении температуры увеличивается ток в эмиттерной цепи и увеличивается падение напряжения на резисторе R6. В результате напряжение между базой и эмиттером становится менее отрицательным, что предотвращает дальнейшее увеличение тока эмиттера. Второй каскад усиления также собран по схеме с общим эмиттером на транзисторе МП39Б (Т2).

Для уменьшения температурной зависимости параметров этого каскада в нем используется комбинированная отрицательная обратная связь, определяемая резисторами R8, R9 и R10.Напряжение, усиленное первым каскадом, подается на вход второго каскада через разделительный конденсатор С2. Резистор R7 служит нагрузкой для транзистора Т2.

Третий каскад усиления собран на транзисторе Т3. Каскад нагружен резистором RI8. Связь между вторым и третьим каскадами осуществляется с помощью конденсатора С3.

Выходной каскад усилителя работает в режиме класса В по последовательно-параллельной схеме. Основным преимуществом усилителей этого класса перед усилителями, работающими в классе А, является их высокий КПД.

При конструировании обычных усилителей низкой частоты перед радиолюбителями стоит задача изготовления переходных и выходных трансформаторов. Малогабаритные трансформаторы с сердечником из пермаллоя достаточно сложны в изготовлении. Кроме того, трансформаторы снижают общий КПД и во многих случаях являются источником гармонических искажений.

В последнее время разработаны выходные каскады без трансформаторов — с квазидополнительной симметрией, то есть с использованием транзисторов, имеющих разные типы переходов и дополняющих друг друга для возбуждения двухтактного усилителя.

Бестрансформаторный каскад собран на двух мощных транзисторах Т6, Т7 с возбуждением от пары комплементарных симметричных транзисторов Т4 и Т5, работающих в предокончательном каскаде усиления. В зависимости от полярности сигнала, подаваемого с коллектора транзистора Т3, то один (Т4), то другой (Т5) транзистор отпирается. При этом соответствующие транзисторы Т6, Т7 открываются. Если на коллекторе транзистора Т3 усиленный сигнал имеет отрицательную полярность, транзисторы Т4, Т6 открываются, если сигнал имеет положительную полярность, открываются транзисторы Т5 и Т7.

Постоянная составляющая коллекторного тока, проходящая через термостабилизирующий диод Д1 и резистор R19, создает смещение на базах транзисторов Т4, Т5, выполняющих функцию фазоинверторов. Это смещение устраняет неотъемлемые искажения, вызванные нелинейными входными характеристиками при малых токах базы.

Резисторы R22, R23 уменьшают влияние разброса параметров транзисторов Т4, Т3 на режим работы выходного каскада. Разделительный конденсатор С9.

Для уменьшения нелинейных искажений каскады усиления на транзисторах Т3 — Т7 охвачены отрицательной обратной связью по переменному току, напряжение которой снимается с выхода оконечного усилителя и через цепочку R17, С8, R16, R15, С6, R14 подается на базу транзистора Т3. При этом переменный резистор R17 обеспечивает регулировку тембра в области низких частот, а потенциометр R15 — в области высоких частот.

Если регулятор тембра не требуется, то детали R14 — R17.C6, C8 исключены из схемы. Цепь обратной связи в этом случае образована резистором R0 (на рис. 1 эта цепь показана штриховой линией).

Для нормальной работы выходного каскада напряжение в точке «а» (напряжение покоя) должно быть равно половине напряжения источника питания. Это достигается соответствующим подбором резистора RI8. Стабилизация напряжения покоя обеспечивается цепью отрицательной обратной связи по постоянному току.

Как видно из схемы, точка «а» на выходе усилителя соединена с базой цепи транзистора Т3 с помощью резистора R12.Наличие этого соединения автоматически поддерживает напряжение в точке «а» равным половине напряжения источника питания (в данном случае равному ba).

Для нормальной работы усилителя также необходимо, чтобы транзисторы Т4, Т5 и Т6, Т7 имели как можно меньший обратный ток. Величина коэффициента усиления (5 транзисторов Т4-Т7 должна быть в пределах 40 — 60; при этом транзисторы могут иметь разные коэффициенты усиления h. Необходимо только, чтобы выполнялось равенство h5 * hb = h5 * h7.

Детали и установка

Усилитель монтируется на гетинаксовую панель толщиной 1 — 1,5 мм. Размеры платы сильно зависят от области применения усилителя. Для обеспечения хорошего отвода тепла транзисторы П213Б снабжены радиаторами с общей охлаждающей поверхностью не менее 100 см2.

Усилитель может питаться от батареи 12 В, собранной из элементов Сатурн, или от батареек для фонарика. Питание усилителя осуществляется от сети переменного тока с помощью выпрямителя, собранного по мостовой схеме на четырех диодах D1-D4 с емкостным фильтром через регулятор напряжения (рис.2).

Как было сказано выше, при работе усилителя потребляемый им ток изменяется в довольно широких пределах. Резкие колебания тока неизбежно вызовут изменение напряжения питания, что может привести к нежелательным подключениям в усилителе и искажению сигнала. Для предотвращения подобных явлений предусмотрена стабилизация выпрямленного напряжения.

Стабилизатор включает транзисторы Т7, Т2 и стабилитрон Д5. Этот стабилизатор при изменении тока нагрузки от 5 до 400 мА обеспечивает стабильное напряжение 12 В, а амплитуда пульсаций не превышает 5 мВ.Стабилизация напряжения питания происходит за счет падения напряжения на транзисторе Т2.

Эта разность зависит от смещения на базе транзистора Т2, которое, в свою очередь, зависит от величины опорного напряжения на резисторе R2 и напряжения на нагрузке (Rнагр).

Транзистор Т2 установлен на радиаторе. Выпрямитель помещен в короб размерами 60X90X130 мм, который изготовлен из листовой стали толщиной 1 мм.

Силовой трансформатор выполнен на сердечнике Ш12, толщина набора 25 мм.Обмотка I (на 127 В) содержит 2650 витков провода ПЭЛ 0,15, обмотка II (на 220 В) — 2190 витков для ПЭЛ 0,12, обмотка III — 420 витков для ПЭЛ 0,55.

Регулировка

Усилитель, собранный из проверенных деталей и транзисторов, обычно сразу начинает работать. Подключив питание (12 В), резисторами R3, R8, R12, R18 установили рекомендуемый режим. Затем через блокировочный конденсатор С3, предварительно отключенный от коллектора транзистора Т2, на вход усилителя подается напряжение от звукового генератора (0.2 В, частота 1000 Гц).

Цепь обратной связи в точке «b» должна быть разорвана. Контроль формы выходного напряжения наблюдают с помощью осциллографа, подключенного параллельно громкоговорителю. При наличии больших «ступенек» на стыках полуволн номинал резистора R19 необходимо уточнить.

Выбирается для минимальных искажений, которые практически полностью исчезают при включении обратной связи. Создание других каскадов ничем не отличается.В тех случаях, когда от усилителя требуется чувствительность порядка 250 мВ, первые два каскада на транзисторах Т1, Т2 можно исключить из схемы.

Низкая частота. Транзисторы из германиевого сплава п — н — р МП39Б, МП40А, МП41А применяются для работы в цепях усиления НЧ и выпускаются в металлическом корпусе (рис. 56, а — в) со стеклянными изоляторами и гибкими выводами, массой 2,5 г. г, с диапазоном рабочих температур от -60 до +70 С. Электрические параметры приведены в табл.109.

Транзисторы кремниевые п-н-п МП 114, МП 115, МП116 выпускаются в металлическом корпусе со стеклянными изоляторами и гибкими выводами (рис. 57), массой 1,7 г, с диапазоном рабочих температур от -55 до +100 °С. параметры приведены в табл. 110.

Рис. 56. Цоколёвка и габаритные размеры транзисторов МП39В, МП40А, МП41А (а) и их входная (6) и выходная (в) характеристики в схеме с общей базой

Рис. 57.Цоколёвка и габаритные размеры транзисторов МП114 — МП116

Стол 109

Обратный ток коллектора, мкА, при U К б = — 5 В и температуре, °С:

20 …………… 15

70 …………… 300

Обратный ток эмиттера, мкА, при U Эб = — 5 В 30

Наибольший постоянный ток коллектора, мА 20

Емкость коллектора, пФ, при U К6 = 5 В и

f = 500 кГц………….. 60

Наибольший импульс тока коллектора,

мА, при I ESr

Выходная проводимость, мкСм, при I э = 1 мА,

U„b = 5 В и f = 1 кГц ………. 3,3

Сопротивление базы, Ом, при I э = 1 мА,

U кб = 5 В и f = 500 кГц……… 220

Мощность, рассеиваемая коллектором, мВт, при температуре, °С:

55 …………… 150

70……………. 75

Отрицательное напряжение U e v, В …. 5

Стол 110

Обратный ток коллектора, мА, при U к = — 30 В и температуре 20 и 100°С соответственно… 10 и 400

Обратный ток эмиттера, мкА, при U эб = — 10 В и температуре 20 и 100°С соответственно. … … — 10 и 200

Входное сопротивление, Ом, в цепи с ОБ при ЛУ = — 50 В, I э = 1 мА, f = 1 кГц ……. 300

Мощность, рассеиваемая коллектором, мВт, при 70°С…………….. 150

Средняя частота. Транзисторы П-п-п КТ203 (А, Б, В) применяются для усиления и генерации колебаний в диапазоне до 5 МГц, для работы в схемах включения и стабилизации и выпускаются в металлическом корпусе с гибкими выводами (рис. 58), массой 0,5 г, с рабочим диапазоном температур от — 60 до + 125°С. Электрические параметры транзисторов приведены в табл. 111.

Рис. 58. Цоколевка и габаритные размеры транзисторов КТ203А — Б

Стол 111

Обратный ток коллектора, мкА, при наибольшем обратном напряжении и температуре 25 и 125°С соответственно……………1 и 15

Обратный ток эмиттера, мкА, при U э 6 = — 30 В. 10

Емкость коллекторного перехода, пФ, при U К б = 5 В и f = 10 МГц………… 10

Ток коллектора, мА: постоянный ……………. 10

импульса………….пятьдесят.

Среднее значение тока эмиттера в импульсном режиме, мА …………….. 10

Мощность, рассеиваемая коллектором, МВт, при температуре до 70°С……… В. … 150

* Для транзисторов КТ203А — К.Т203В напряжение u k q равно 50, 30 при 15 В,

Высокая частота . Транзисторы преобразования Pnp GT321

(А — Е) выпускаются в металлическом корпусе с гибкими выводами (рис. 59, а), массой 2 г, с диапазоном рабочих температур от -55 до +60 °С. Электрические параметры транзисторов приведены в стол. 112.

Транзисторы МП39, МП40, МП41, МП42 — германиевые, маломощные низкочастотные усилительные, структуры p-n-p.
Металлостеклянный корпус с гибкими выводами. Вес — около 2 г. Буквенно-цифровая маркировка на боковой поверхности корпуса.

Имеются следующие зарубежные аналоги:
МП39 -2Н1413
МП40 — 2Н104
МП41 возможный аналог — 2Н44А
МП42 возможный аналог — 2СБ288

Наиболее важные параметры.

Текущий коэффициент передачи для транзисторов MP39 редко превышает 12 , для MP39B колеблется от 20 до 60 .
Для транзисторов МП40, МП40А — от 20 до 40 .
Для транзисторов МП41 — от 30 до 60 , МП41А — от 50 до 100 .
для транзисторов МП42 — от 20 до 35 , МП42А — от 30 до 50 , МП42Б — от 45 до 100 .

Максимальное напряжение коллектор-эмиттер. Для транзисторов МП39, МП40 — 15 дюймов.
Для транзисторов МП40А — 30 в.
Для транзистора МП41, МП41А, МП42, МП42А, МП42Б — 15 дюймов

Предельная частота коэффициента передачи тока Транзистор (фх31э) для схем с общим эмиттером:
До 0,5 МГц для транзисторов МП39, МП39А.
До 1 МГц для транзисторов МП40, МП40А, МП41, МП42Б.
До 1,5 МГц для транзисторов МП42А.
До 2 МГц для транзисторов МП42.

Максимальный ток коллектора. 20 мА постоянная, 150 мА — пульсирующий.

Коллектор обратного тока при напряжении коллектор-база 5В и температуре окружающей среды от -60 до +25С не более — 15 мкА.

Обратный ток эмиттера при напряжении эмиттер-база 5В и температуре окружающей среды до +25С не более — 30 мкА.

Емкость коллекторного соединения при напряжении коллектор-база 5В на частоте 1МГц — не более 60 пФ.

Коэффициент собственного шума — для МП39Б при напряжении коллектор-база 1,5В и токе эмиттера 0,5мА на частоте 1КГц — не более 12 дБ.

Рассеиваемая мощность коллектора. У МР39, МР40, МР41 — 150 мВт.
МП42 — 200 мВт.

Когда-то транзисторы этой серии использовались для дополнения широко распространенных наборов радиоконструкторов для начинающих. МП39-МП42 с их немаленькими габаритами, длинными гибкими выводами и простой цоколевкой (распиновкой) подошли для этого идеально.Кроме того, относительно большой обратный ток позволял им работать по схеме с общим эмиттером, без дополнительного смещения. Те. — собирался действительно простейший усилитель, на одном транзисторе , без резисторов. Это позволило значительно упростить схемы на начальных этапах проектирования.

Цоколёвка транзистора МП41

Обозначение транзистора МП41 на схемах

На принципиальных схемах транзистор обозначается как буквенным кодом, так и условным графическим изображением.Буквенный код состоит из латинских букв VT и цифры (порядковый номер на схеме). Условное графическое обозначение транзистора МП41 обычно помещают в кружок, символизирующий его корпус. Короткая черточка с линией из середины символизирует базу, две косые линии, проведенные к ее краям под углом 60°, — эмиттер и коллектор. Эмиттер имеет стрелку, указывающую на базу.

Характеристики транзистора МП41

  • Структура p-n-p
  • 15*(10к) В
  • 20 (150*) мА
  • 0.15 Вт
  • 30 … 60 (5 В; 1 мА)
  • Коллектор обратного тока
  • > 1 * МГц
  • Структура пар-н-п
  • Максимально допустимое (импульсное) напряжение коллектор-база 15 * (Зк) В
  • Максимально допустимый постоянный (импульсный) ток коллектора 150 * мА
  • Максимально допустимая постоянная мощность рассеивания коллектора без радиатора (с радиатором) 0.2 Вт
  • Статический коэффициент передачи тока биполярного транзистора в схеме с общим эмиттером 20…35 * (1 В; 10 мА)
  • Обратный ток коллектора — мкА
  • Частота среза коэффициента передачи тока в цепи с общим эмиттером > 2*МГц

Распиновка транзистора МП42

Обозначение транзистора МП42 на схемах

На принципиальных схемах транзистор обозначается как буквенным кодом, так и условным графическим изображением.Буквенный код состоит из латинских букв VT и цифр (порядковые номера на схеме). Условное графическое обозначение транзистора МП42 обычно помещают в кружок, символизирующий его корпус. Короткая черточка с линией, идущей от середины, символизирует базу, две косые линии, проведенные к ее краям под углом 60°, — эмиттер и коллектор. Эмиттер имеет стрелку, указывающую на базу.

Характеристики биполярного транзистора МП42

    • Структура p-n-p
    • Максимально допустимое (импульсное) напряжение коллектор-база 15 * (Зк) В
    • Максимально допустимый постоянный (импульсный) ток коллектора 150 * мА
    • Максимально допустимая постоянная мощность рассеивания коллектора без радиатора (с радиатором) 0.2 Вт
    • Статический коэффициент передачи тока биполярного транзистора в схеме с общим эмиттером 20…35 * (1 В; 10 мА)
    • Обратный ток коллектора — мкА
    • Частота среза коэффициента передачи тока в цепи с общим эмиттером > 2*МГц

В журналах «ЮТ» №9 и №10 за 1970 год мы рассказывали о простых детекторных приемниках. Такие приемники позволяют через наушники слышать сигналы мощных и близлежащих радиостанций.

Сегодня вы познакомитесь с простейшим транзисторным усилителем, а также узнаете, что нужно сделать, чтобы ресивер стал еще лучше и как «научить» его принимать больше программ на большей громкости.

Итак, УРОК 3.

ЧТО МОЖЕТ СДЕЛАТЬ ТРАНЗИСТОР

В первую очередь нам нужен транзистор. Это маленькое электронное устройство размером чуть больше горошины выполняет ту же роль, что и усилительная лампа. «Сердцем» транзистора является миниатюрная полупроводниковая (германиевая или кремниевая) пластина с вплавленными в нее двумя электродами.Один из электродов называется эмиттерным, другой — коллекторным, а пластина — базой (рис. 1).

Если на базу транзистора подать слабый электрический сигнал, то в цепи коллектора появится его мощная «копия». Получается, что полупроводниковый триод работает как усилитель. Отношение, показывающее, во сколько раз изменение тока коллектора больше вызвавшего его тока в цепи базы, называется коэффициентом усиления транзистора по току и обозначается буквой Р (бета).Вы уже догадались, что чем больше значение коэффициента | 3, тем больше коэффициент усиления у триода.

Э Для усилителя низкой частоты подходят маломощные транзисторы типа МП39-МП42 или аналогичные триоды П13-П16 с любым буквенным индексом. Важно, что их коэффициент

прирост тока был не менее 30–40.

Помимо транзистора Т в схему усилителя (рис. 2) входят резистор R, конденсатор С и электромагнитный телефон Тлф.

Резистор R подключается между базой транзистора и минусом батареи. Он подает напряжение на базу и создает требуемый режим работы триода. Его сопротивление составляет 200-300 кОм и зависит от параметров транзистора.

Конденсатор C называется муфтой. Он позволяет проходить звуковым сигналам, но блокирует путь постоянного тока между основанием и положительной клеммой батареи.

Постоянный резистор R может быть любого типа. Однако лучше включать малогабаритные устройства типа УЛМ или МЛТ 0.125 в транзисторных схемах. Конденсатор С емкостью 0,047 мкФ типа К Ю-7 или МБМ и электромагнитный телефонный (телефонный) ТЛФ типа ТОН-1 или ТОН-2 с высокоомной звуковой катушкой.

Собрать схему усилителя на монтажной плате из картона или фанеры размером 50Х30 мм (рис. 3).

Транзисторы очень чувствительны к высоким температурам

температура. Паять нужно быстро и уверенно, чтобы не перегреть триод. Выводы устройства не должны отгибаться ближе 10 мм от корпуса, а их длина должна быть не менее 15 мм.

Настройка усилителя сводится к проверке режима работы транзистора. Подбирая значение сопротивления резистора R, установите ток коллектора Ti равным 0,8 — 1 мА. Измерительное устройство должно быть подключено между клеммой наушников и минусом аккумулятора. Если у вас нет миллиамперметра или тестера, то вы можете установить нужный режим триода по максимальной громкости и хорошему качеству звука в телефоне.

Итак, вы собрали транзисторный усилитель низкой частоты.Подключите микрофон к его входным клеммам

.

Любительский умзч в Германии на транзисторах. Громкий ППС на германских транзисторах

От некоторых своих знакомых слышал хорошие отзывы о звуке УНГ на германских транзисторах. И я решил собрать обычную классическую схему на комплементарных германских транзисторах ГТ703/705. На звезде — Каскад СРПП на 6Н30П для получения возможно меньшего выходного сопротивления.

Следующая схема:

Резистор VR2 установлен на выход, резистор VR1 — остальные выходные транзисторы.Стабилизаторы нужны для предотвращения появления опасного для транзисторов напряжения между этажами СРПЭ при выходе из строя одной из половинок ламп. Предварительное прослушивание макета показало очень хороший звук, максимальная синусоидальная мощность 8 Вт, полоса в минус 1 дБ от 20 Гц до 80 кГц. Чувствительность — 0,6 вольта. Макет играл минут 10 на максимальной громкости (сколько уши держали) и радиаторы выходных транзисторов даже не нагревались до 50 градусов, только ток покоя с начальных 40 мА до 100 увеличился.Блок питания:

Для дальнейших экспериментов макет был собран в стерео версии. Первые испытания проводились без фальцевого фильтра. Добавление этого пункта вернуло чистоту звука, присущую ламповым усилителям. В общем конечно это не 2а3, но учитывая просто несущую простоту конструкции звук очень и очень достойный. По общему впечатлению — Типично триодное, то есть чистое, детальное, точное, но оттого несколько непогодное и простоватое. Трудно сказать, виной тому лампа или транзисторная часть схемы, или сама схема для того, чтобы показать дальнейшие опыты — они обязательно будут продолжены.

И в заключение — пара картинок, как это выглядит:

Дополнен 21.02.2013. Судя по всему, можно питание выходного каскада сделать на LM7812 и LM7912 установленных на радиаторе.

— у соседа заглох аккумулятор на стук. Сделал музыку погромче, чтобы было слышно.
(Из фольклора аудиофилов).

Эпиграф ироничный, но аудиофил не обязательно «больной на всю голову» с физиономией Джоша Эрнеста на брифинге по отношениям с РФ, который «прет», потому что соседи «счастливы».Кто-то хочет слушать серьезную музыку дома, как в зале. Качество аппаратуры для этого нужно такое, что любители объемной громкости как таковой просто не подходят туда, где ум народный, а последний идет от цен на подходящие усилители(умзч,усилитель мощности звуковой частоты).А у кого-то одновременно возникает желание приобщиться к полезным и увлекательным областям деятельности-техника воспроизведения звука и вообще электроника.Что 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: он изношен, что позволяет при начальной подготовке на базе школьной физики на одном столе пройти путь от простейших конструкций до Полевохор (который, тем не менее, «хорошо поет») к сложнейшим агрегатам, через которые с удовольствием сыграет хорошая рок-группа. Цель данной публикации осветить первые этапы этого пути для новичков и, возможно, сообщить что-то новое опытному.

Самый простой

Итак, для начала попробуем сделать усилитель звука, который просто работает. Для того, чтобы досконально вникнуть в звук, вам придется постепенно освоить довольно много теоретического материала и не забывать по мере продвижения пополнять багаж знаний. Но любой «менталитет» воспринимается легче, когда видишь и учишь, как он работает «в железе». В этой статье дальше тоже без теории не обойдется — в том, что нужно знать в первую очередь и что можно уточнить без формул и графиков.А пока будет навык и использовать многоместку.

Примечание: Если вы до сих пор не паяли электронику, имейте в виду — ее компоненты нельзя перегревать! Мощность паяльника до 40 Вт (лучше 25 Вт), максимально допустимое время пайки без перерыва — 10 с. Припаянный вывод для радиатора проводят на расстоянии 0,5-3 см от места пайки от корпуса прибора с помощью медицинского пинцета. Кислоту и другие активные флюсы применять нельзя! Припой — Поз-61.

Слева на рис. — Простейший умзч, «который просто работает». Его можно собрать как в Германии, так и на кремниевых транзисторах.

На этой крошке удобно осваивать азы настройки УМЗ с прямыми связями между каскадами, дающими максимально чистый звук:

  • Перед первым включением питания нагрузка (динамик) выключается;
  • Вместо R1 подаем цепочку из постоянного резистора на 33 ком и переменного (потенциометра) на 270 ком, т.е.е. Первое прибл. в четыре раза меньше, а второй ок. вдвое больший номинал по сравнению с исходной схемой;
  • Подайте питание и, вращая движок потенциометра, в точке, отмеченной крестиком, установите указанный токосъемник VT1;
  • Убираем питание, выкидываем временные резисторы и меряем их общее сопротивление;
  • В качестве R1 ставим резистор номинала из стандартного ряда, ближайший к замеряемому;
  • Заменить R3 на цепь константа 470 Ом + потенциометр 3.3 ком;
  • То же, что и по пп. 3-5, в т.ч. И установите напряжение равным половине напряжения питания.

Точка А, где снимается сигнал в нагрузке — т. наз. Средняя точка усилителя. В умзче с однополярным питанием в нем устанавливается половина его значения, а в УМР с двухполярным питанием — ноль относительно общего провода. Это называется регулировкой баланса усилителя. При однополярной чистке с емкостной нагрузкой нагрузки отключать ее на время регулировки не обязательно, а лучше всего привыкнуть делать это рефлекторно: несимметричный 2-х полюсный усилитель с подключенной нагрузкой может спалить свою мощную и дорогие выходные транзисторы, и даже «новый, хороший» и очень Дорогой мощный динамик.

Примечание: Компоненты, требующие выбора при настройке устройства в топологии, на схемах обозначаются либо звездочкой (*), либо штрихом апострофа (‘).

В центре на том же рисе. — Простые УМЗ на транзисторах, развивающие уже мощность до 4-6 Вт на нагрузке 4 Ом. Хотя работает, как и предыдущий, в Т. Наз. Класс AB1 не предназначен для озвучивания Hi-Fi, но если заменить пару таких усилителей класса D (см. ниже) в дешевых китайских компьютерных колонках, то их звучание заметно улучшается.Тут мы знаем еще одну хитрость: мощные транзисторы выходного дня нужно ставить на радиаторы. Компоненты, требующие дополнительного охлаждения, на схемах выделены пунктиром; Правда, не всегда; Иногда — с указанием необходимой площади рассеивания теплоотвода. Регулировка этого УМЗ — балансировка с помощью R2.

Справа на рис. — Это не монстр на 350 Вт (как было показано в начале статьи), а уже вполне солидный зверь: простенький усилитель на 100 Вт транзисторах.Через него можно слушать музыку, но не Hi-Fi, класс работы АВ2. Однако для озвучивания площадки для пикника или встречи на свежем воздухе, актерской школы или небольшого торгового зала вполне подойдет. Любительская рок-группа, имея такой наезженный инструмент, может успешно выступать.

В этом умзче проявляются еще 2 уловки: во-первых, в очень мощных усилителях Каскад мощной розетки качели тоже надо охлаждать, поэтому ВТ3 ставят на радиатор от 100 кв. Смотрите на выходные ВТ4 и ВТ5, нужны радиаторы от 400 кв.Смотрите во-вторых, умзч с двухполюсным питанием без нагрузки не балансируется. То один, то другой выходной транзистор уходит в отсечку, а сопряжение в насыщение. Тогда на полном напряжении питания скачок тока при балансировке способен справиться с выходными транзисторами. Поэтому для балансировки (R6, догадались?) усилитель питают от +/- 24 В, а вместо нагрузки включают проволочный резистор 100…200 Ом. Кстати, кочегары у некоторых резисторов на схеме — римскими цифрами, обозначающими их необходимую мощность рассеивания тепла.

Примечание: Источник питания для этого умзча нужен мощностью 600 Вт. Конденсаторы сглаживающего фильтра — от 6800 мкФ на 160 В. Параллельно электролитическим конденсаторам, ИП включены в Керамику 0,01 мкФ для предотвращения самовозбуждение на ультразвуковых частотах, способное мгновенно спалить выходные транзисторы.

На полях

По следу. Рис. — Еще вариант достаточно мощного умзча (30 Вт, а при напряжении питания 35 В — 60 Вт) на мощных полевых транзисторах:

Звук от него уже тянет на требования Hi-Fi начального уровня (если, конечно, умзч работает на соотв.Акустические системы, динамики). Мощные скосы не требуют большой мощности для качания, поэтому штапельного каскада нет. Более мощные полевые транзисторы ни при каких неисправностях не сжигают динамики — они быстрее сами. Тоже неприятно, но все же дешевле, чем менять дорогую басовую головку громкоговорителя (ГГ). Балансировка и вообще настройка этого УМР не требуется. Недостаток у него, как и у конструкции для новичков, только один: мощные полевые транзисторы намного дороже биполярных для усилителя с теми же параметрами.Требования к IP — аналогичные ранее. Корпус, но мощность нужна от 450 Вт. Радиаторы — от 200 кв. см.

Примечание: Не нужно строить мощные урзчи на полевых транзисторах для импульсных источников питания, например. Компьютер. При попытке их «загнать» в активный режим, необходимый для умзча, они либо просто сгорают, либо звук подается слабо, а в плане «нет». То же самое касается, например, мощных высоковольтных биполярных транзисторов. Строчная развертка Старые телевизоры.

Немедленно вверх

Если вы уже сделали первые шаги, то вполне естественным будет желание построить урзч класса Hi-Fi, не слишком углубляясь в теоретические дебри. Для этого придется расширить приборный парк — нужен осциллограф, генератор звуковой частоты (ГЗч) и Милливольтметр переменного тока с возможностью измерения постоянной составляющей. За прототип для повторения лучше взять умзч Э.Гумели, подробно описанной в Радио № 1 за 1989 год. Для ее построения потребуется немного недорогой доступный компонент, но качество удовлетворяет весьма высоким требованиям: мощность до 60 Вт, полоса 20-20 000 Гц, не- равномерность АЧ 2 дБ, коэффициент нелинейных искажений (кн) 0,01%, уровень собственных шумов -86 дБ. Однако установить усилитель ромелей довольно сложно; Если вы с ней справитесь, то можете взять за любую другую. Однако некоторые известные в настоящее время обстоятельства значительно упрощаются установлением этого умзча, см. ниже.Учитывая это и то, что в архивах «Радио» всего не сделает, будет уместно повторить основные моменты.

Схемы простых качественных умзчей

Движение Гумели и спецификация к ним даны на иллюстрации. Радиаторы выходные транзисторные — от 250 кВ. См. умзч на рис. 1 и от 150 кв. См. вариант на рис. 3 (исходная нумерация). Транзисторы престижного каскада (СТ814/КТ815) установлены на радиаторы, согнутые из алюминиевых пластин 75х35 мм толщиной 3 мм.Заменять СТ814/КТ815 на СТ626/КТ961 не стоит, звук заметно не улучшается, но налаживание серьезно затруднено.

Этот умзч очень критичен к питанию, топологии установки и вообще, поэтому устанавливать его необходимо в конструктивно завершенном виде и только со штатным источником питания. При попытке питания от стабилизированного ИП сразу сгорают выходные транзисторы. Поэтому на рис. дана чертежи оригинальная печатная плата и инструкция по наладке.К ним можно добавить, что, во-первых, если при первом включении заметен «РУБИД», то с ним борются, изменяя индуктивность L1. Во-вторых, выводы деталей, установленных на таксах, должны быть не больше 10 мм. В-третьих, изменение топологии монтажа крайне нежелательно, но если это очень необходимо, то со стороны проводников должен быть рамочный экран (заземляющий контур, выделен на рис. цветом), а пути питания должны проходить снаружи Это.

Примечание: Рейлы в дорожках, к которым подключаются базы мощных транзисторов — технологические, для установления, после чего ищутся капли припоя.

Заведение данного умзча значительно упрощается, а риск столкнуться с «руб» в процессе использования сводится к нулю, если:

  • Минимизировать межблочный монтаж, разместив платы на радиаторах мощных транзисторов.
  • Полностью отказаться от разъемов внутри, выполнив всю установку только пайкой. Тогда им не нужны R12, R13 в мощном варианте или R10 R11 в менее мощном (на схемах они обозначены точками).
  • Использование для внутренней прокладки звуковой линии из бескислородной меди минимальной длины.

При выполнении этих условий с возбуждением задач проблемы нет, а расширение УМЗ сводится к рутинной процедуре, описанной на рис.

Провода для звука

Аудиолиния не в курсе вымысла. Необходимость их применения в настоящее время несомненна. В меди с примесью кислорода на краях кристаллитов металла образуется тончайшая оксидная пленка. Оксиды металлов Полупроводники и, если ток в проводе слабый без постоянной составляющей, его форма искажается.Теоретически искажения на множестве кристаллитов должны компенсировать друг друга, но наименьшие (похоже, из-за квантовых неопределенностей) остаются. Достаточно, чтобы быть замеченным взыскательным слушателем на фоне чистейшего звучания современного умзча.

Производители и торговцы без совести применяют вместо заразного обычный электротехнический котел — отличить одно от другого на глаз невозможно. Однако есть сфера применения, где подделка однозначно не является: кабель представляет собой витую пару для компьютерных сетей.Поставь сетку с длинными отрезками «Левар», она вообще не запустится, или будет постоянно глючить. Дисперсия импульсов, понимаете.

Автор, когда только разговоры об аудио предприятиях я понял, что в принципе это не пустая болтовня, тем более, что в технике спецподстанций уже давно используются бесоктавные провода, с которыми он был хорошо знаком. Взял тогда и заменил штатный шнур его наушников ТДС-7 самоделкой от «Витучи» на гибкие многожильные провода.Звук, по слухам, постоянно улучшался на сквозных аналоговых дорожках, т.е. по пути от студийного микрофона до диска нигде не подвергался оцифровке. Особенно ярко звучат записи на виниле, выполненные по технологии DMM (Direct Meta Lmastering, прямое нанесение металла). После этого межблочная установка всего домашнего звука была переделана на «витую». Затем улучшение звука стали отмечать и совершенно случайные люди, равнодушные к музыке и не преобладающие заранее.

Как сделать межблочные провода из витой пары смотрите в след. видео.

Видео: Межблочные провода из витой пары своими руками

К сожалению, гибкая «Витуха» вскоре исчезла из продажи — плохо держалась в обжимных коннекторах. Однако, к сведению читателей, только из бескислородной меди изготавливают гибкие «армейские» провода МГТФ и МГТФЭ (экранированные). Подделка невозможна, т.к. на обычной меди довольно быстро расползается ленточная фторопластовая изоляция.МГТФ сейчас в широкой продаже и стоит намного дешевле фирменных, с гарантией, аудиопроводников. Недостаток у него один: нельзя выполнять перекрытие, но можно исправить тегами. Существуют также бескислородные обмоточные провода, см. ниже.

Теоретическая промежуточная среда

Как видим, сначала нам пришлось столкнуться с концепцией Hi-Fi (High Fidelity), высокой верностью воспроизведения звука. Hi-Fi — это разные уровни, которые ранжируются следующим образом. Базовые параметры:

  1. Полоса воспроизводимой частоты.
  2. Динамический диапазон — отношение в децибелах (дБ) максимальной (пиковой) выходной мощности к уровню собственных шумов.
  3. Уровень собственного шума в дБ.
  4. Коэффициент нелинейных искажений (кн) на номинальную (долговременную) выходную мощность. КЗ при пиковой мощности принимают за 1% или 2% в зависимости от методики измерения.
  5. Неравномерность амплитудно-частотной характеристики (АЧХ) в воспроизводимой полосе частот. Для переменного тока — 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 любых значений i в (дБ) определяется как P (дБ) = 20LG (I1/I2). Если i1

Все тонкости и нюансы Hi-Fi нужно знать, занимаясь проектированием и строительством колонок, а что касается самодельных Hi-Fi урзч для дома, то прежде чем переходить на такие, необходимо четко понимать требования ибо их мощность необходима для звучания данной комнаты, Динамического диапазона (динамики), уровня собственных шумов и кн.Добиться от умзча полосы частот 20-20000 Гц с завалом на краях в 3 дБ и неравномерностью АЧХ на СЧ в 2 дБ на современной элементарной базе не представляет больших трудностей.

Том

Мощность умзча не самоцель, она должна обеспечивать оптимальную громкость воспроизведения звука в данном помещении. Определить его можно по кривой равной громкости, см. рис. Естественный шум в жилых помещениях тише 20 дБ не бывает; 20 дБ — это лесная глушь в полном штиле.Уровень громкости 20 дБ относительно порога слышимости является порогом непреодолимого — шепот еще возможен, но музыка воспринимается только как факт ее присутствия. Опытный музыкант может определить, какой инструмент играет, а какой именно нет.

40 дБ — Нормальный шум хорошо изолированной городской квартиры в тихом районе или загородном доме — представляет собой порог разборчивости. Музыку от порога настойчивости до порога можно слушать с наличием глубокой коррекции АЧХ, в первую очередь на басах.Для этого в современный умзч вводится функция Mute (морда, мутация, а не мутация!), в том числе соотв. Корректирующие цепочки в УМЗ.

90 дБ — уровень громкости симфонического оркестра в очень хорошем концертном зале. 110 дБ может выдать расширенный состав оркестра в зале с уникальной акустикой, которых в мире не более 10, это порог восприятия: звуки громче воспринимаются как различимые по смыслу усилием воли, но уже раздражающий шум.Зона громкости в жилых помещениях 20-110 дБ является зоной полного слышимости, а 40-90 дБ — зоной наилучшей слышимости, в которой неподготовленные и неопытные слушатели полностью воспринимают смысл звука. Если, конечно, он в ней есть.

Мощность

Расчет мощности аппаратуры на заданную громкость в зоне прослушивания едва ли не основная и самая сложная задача электроакустики. Для себя лучше пойти от акустических систем (АС): рассчитать их мощность по упрощенной методике, а номинальную (долговременную) мощность урзч взять равнопиковой (музыкальной) АУ.В этом случае умзч не добавит заметно своих искажений к таким как, они же и являются основным источником нелинейности в звуковом тракте. Но слишком мощным его делать не следует: в этом случае уровень собственных шумов может быть выше порога слышимости, т.к. он считается от уровня напряжения выходного сигнала на максимальной мощности. Если считать совсем просто, то для комнаты обычной квартиры или дома и колонок с нормальной характеристикой чувствительности (отдачи звука) можно взять шлейф.Значения оптимальной мощности умзча:

  • До 8 кв.м М — 15-20 Ш.
  • 8-12 кв.м. М — 20-30 Ш.
  • 12-26 кв.м.м — 30-50 ш.
  • 26-50 квадратных метров M — 50-60 W.
  • 50-70 кв.м. М — 60-100 Вт.
  • 70-100 кВ. М — 100-150 Вт.
  • 100-120 кВ. М — 150-200 Вт.
  • Более 120 кв.м. М — определяется расчетом по данным акустических измерений на месте.

Динамика

Динамический диапазон УМП определяется по кривым равных объемных и пороговых значений для разных степеней восприятия:

  1. Симфоническая музыка и джаз с симфоническим сопровождением — 90 дБ (110 дБ — 20 дБ) Идеально, допустимо 70 дБ (90 дБ — 20 дБ). Звук с динамикой 80-85 дБ в городской квартире не отличается от идеального эксперта.
  2. Другие серьезные музыкальные жанры — 75 дБ отлично, 80 дБ «выше крыши».
  3. Попсы любого рода и саундтреки к фильмам — 66 дБ за глаза хватает, т.к. эти опусы уже сжаты по уровням до 66 дБ и даже до 40 дБ, так что слушать можно что угодно.

Динамический диапазон УМЗ, правильно подобранного для данного помещения, считается равным его уровню собственного шума, взятому со знаком +, т.е. Т. Наз. Отношение сигнал/шум.

Книга

Нелинейные искажения (ни) УМЗ – это составляющие спектра выходного сигнала, которых не было во входном.Теоретически ни лучше «раскачивать» под уровень собственных шумов, но технически это очень сложно реализовать. На практике учитывают т. наз. Эффект маскировки: при уровне громкости ниже прибл. 30 дБ Диапазон воспринимаемых человеческим ухом частот сужается по мере способности различать звуки по частоте. Музыканты слышат ноты, но оценить звучание звука сложно. У людей без музыкального слуха эффект маскировки наблюдается уже при 45-40 дБ громкости.Поэтому умзч из книги 0,1% (-60 дБ от громкости громкости в 110 дБ) оценит как Hi-Fi обычный слушатель, а из книги 0,01% (-80 дБ) можно считать не искажающим звук .

Лампа

Последнее утверждение может вызвать отторжение, вплоть до лютого, у адептов ламповой схемотехники: мол, настоящий звук дают только лампы, и не какие-то, а отдельные виды восьмеричных. Успокойтесь, господа, особый ламповый звук не вымысел.Причина в принципиально разных спектрах искажений в электронных лампах и транзисторах. Что, в свою очередь, связано с тем, что в лампе поток электронов движется в вакууме и квантовые эффекты в ней не проявляются. Транзистор является квантовым устройством, в кристалле движутся неосновные носители заряда (электроны и дырки), что невозможно без квантовых эффектов. Поэтому спектр ламповых искажений короткий и чистый: в нем четко прослеживаются только гармоники до 3-й — 4-й, а комбинационные составляющие (суммы и разности частот входного сигнала и их гармоник) очень малы.Поэтому во времена вакуумной схемотехники в книгах назывался коэффициент гармоники (кг). В транзисторах спектр искажений (если они измеряются, то резервирование случайное, см. ниже) прослеживается до 15-й и выше составляющих, а комбинационные частоты в нем даже долг.

Поначалу конструкторы твердотельной электроники транзисторных умзчей брали для них привычную «ламповую» книжку в 1-2%; Звук с ламповым спектром искажений такой величины обычными слушателями воспринимается как чистый.Кстати, и самого понятия Hi-fidene еще не было. Оказалось — глухой и глухой звук. В процессе разработки транзисторной техники и сложилось понимание, что такое Hi-Fi и что для этого нужно.

В настоящее время успешно преодолен рост транзисторной техники и боковые частоты на выходе хороших урзч с трудом улавливаются специальными методами измерений. А схемотехнику ламп можно считать искусством, перешедшим в разряд.Его основа может быть любой, почему электронику там нельзя сделать? Здесь будет уместна аналогия с фотографией. Никто не может отрицать, что современный цифровой автомобиль дает картинку неизмеримо более четкую, детализированную, глубокую по диапазону яркости и цвета, чем фанерные ящики с гармошкой. Но кто-то вплетает никоновские «кластеры картинки» типа «Это мой толстый кошак подъехал как гад и бесит лапами», а кто-то перекладывая-8м на тренерскую ч/б пленку делает снимок, которому тесно на престижной выставке.

Примечание: И хоть раз успокойтесь — не все так плохо. Сегодня хоть одно приложение остается хоть одним приложением, причем не последней важности, для которой они технически нужны.

Стенд опытный

Многие любители звука, едва научившиеся паять, сразу «уходят на лампы». Это ни в коем случае не заслуживает порицания, наоборот. Интерес к истокам всегда оправдан и полезен, и на лампах такой стала электроника.Первые компьютеры были ламповыми, и бортовое электронное оборудование первых космических кораблей тоже было ламповым: транзисторы уже были, но не выдерживали внеземного излучения. Кстати, тогда лампы создавались под строжайшим секретом… микросхемы! На микроламмах 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 стендовой лампы УМЗ, разработанная специально для экспериментов: SA1 коммутирует работу 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 родной 6П7С, но и подобрать включение экранной сетки в сверхлинейном режиме для других лампы; Для подавляющего большинства выходных пентов и радиационных тетродов он или 0.22-0,25 или 0,42-0,45. Изготовление выходного трансформатора смотрите ниже.

Гитаристы и рокеры

Это тот самый случай, когда без ламп не обойтись. Как известно, электрогитара стала полноценным солирующим инструментом после того, как через специальный пульт стал проскакивать предварительно усиленный сигнал со звукоснимателя — фьюзер представляет собой заведомо искажающий спектр. Без этого звук струны был бы слишком резким и коротким, т.к. электромагнитный датчик реагирует только на моды его механических колебаний в плоскости инструментальной деки.

Вскоре обнаружилось неприятное обстоятельство: звук электрогитары с флейтой приобретает полную силу и яркость только на больших потерях. Особенно это проявляется у гитар со звукоснимателем типа хамбакер, дающих наиболее «злой» звук. А как быть новичку, вынужденному репетировать дома? Не идите в зал выступать, не зная точно, как там будет звучать инструмент. Да и просто любителям рока хочется слушать любимое в полном соку, а рокеры вообще люди порядочные и неконфликтные.По крайней мере тех, кто интересуется рок-музыкой, а не антуражем с эпатажем.

Так вот, оказалось, что фатальный звук появляется на допустимых для жилых помещений уровнях громкости, если умзч лампа. Причина в специфическом взаимодействии спектра сигнала от фьюзера с чистым и коротким спектром гармоник лампы. Здесь уместна аналогия: фотография может быть гораздо выразительнее цвета, потому что оставляет для обозрения только контур и свет.

Тем, кому ламповый усилитель нужен не для экспериментов, а в силу технической необходимости, долго изучать тонкости ламповой электроники, они больше всего увлечены.Умзч, в таком случае лучше сделать блауранксиформатор. Точнее, с согласующим выходным трансформатором одностороннего действия, работающим без постоянных добавок. Такой подход упрощает и ускоряет изготовление самого сложного и ответственного узла светильника УМЗ.

«ТРАНСФОРМАТОР» ЛАМПЫ ВЫХОДНЫЕ КАСКАДНЫЕ UMPS И ПРЕДЫДУЩИЕ КИСЛОТЫ К НИМ

Справа на рис. Схема транзисторного выходного каскада лампового уключа, а слева — варианты предварительного усилителя к нему.Вверху — с регулятором тембра по классической схеме Baxandal, обеспечивающим достаточно глубокую регулировку, но вносящим в сигнал небольшие фазовые искажения, что может быть существенно при работе УМЗ на 2-х полосный динамик. Ниже предусилитель с регулировкой тембра, не искажающий сигнал.

Но вернемся к «финалу». В ряде зарубежных источников эта схема считается откровением, но идентичная ей, за исключением ёмкости электролитических конденсаторов, встречается в советском «Радиолюбительском справочнике» 1966 года.Толстинизированное бронирование 1060 страниц. Не было интернета и баз данных на дисках.

Там же, справа на рис., кратко, но ясно описаны недостатки этой схемы. Расширенный, из того же источника, переданный следующему. Рис. справа. В нем экранная сетка Л2 питается от средней точки анодного выпрямителя (анодная обмотка силового трансформатора симметрична), а экранная сетка Л1 — через нагрузку. Если вместо высокоомных динамиков включить нагрузочный трансформатор с обычными динамиками, как и раньше.Схема, мощность на выходе сделать ок. 12 Вт, т.к. активное сопротивление первичной обмотки трансформатора намного меньше 800 Ом. Кн. этого оконечного каскада с трансформаторным выходом — ок. 0,5%

Как сделать трансформатор?

Основные враги качества мощного сигнального LC (звукового) трансформатора — магнитное поле рассеяния, силовые линии которого замкнуты, в обход магнитопровода (сердечника), вихревые токи в магнитопроводе (токи Фуко) и , в меньшей степени, магнитострикция в ядре.Из-за этого явления небрежно собранный трансформатор «поет», гудит или бьется. Торцевые токи борются, уменьшая толщину пластин магнитных труб и дополнительно изолируя их лаком при сборке. Для выходных трансформаторов оптимальная толщина пластин 0,15 мм, максимально допустимая 0,25 мм. Для выходного трансформатора взять пластину потоньше: коэффициент заполнения сердечника (центрального стержня магнитопровода) сталью упадет, поперечное сечение магнитопровода придется увеличить, искажения и потери в нем будут только увеличиваться.

В сердечнике звукового трансформатора, работающего с постоянными добавками (например, анодный ток одноразрядного выходного каскада), должен быть небольшой (определяемый расчетом) немагнитный зазор. Наличие немагнитного зазора, с одной стороны, снижает искажение сигнала от постоянных добавок; С другой стороны, в магнитном содержании обычного типа увеличивается поле рассеяния и требуется сердечник большего сечения. Поэтому немагнитный зазор необходимо рассчитывать на оптимум и выполнять максимально точно.

Для трансформаторов, работающих с оценкой, оптимальный тип сердечника — из пластин СП (спина), поз. 1 на рис. В них немагнитный зазор формируется при растачивании сердечника и поэтому стабилен; Его значение указывается в паспорте на табличке или измеряется набором щупов. Поле рассеяния минимально, т.к. боковые ответвления, через которые замыкается магнитный поток, сплошные. Из пластин СП также собирают сердечники трансформаторов без добавок, т.к. пластины СП изготавливаются из высококачественной трансформаторной стали.В этом случае ядро ​​собирается впереди (пластины располагают то в одном, то в другом направлении), и его сечение увеличивается на 10 % по сравнению с расчетным.

Трансформаторы без дополнений лучше наматывать на сердечники с ушами (уменьшенная высота с расширенными окнами), поз. 2. Уменьшение поля рассеяния достигается уменьшением длины магнитного пути. Потому что пластины ОШ более доступны для ИП, из которых часто набирают сердечники трансформаторов с электроприборами.Затем сборку сердечника ведут к Внакрою: собирают пакет Ш-пластин, кладут полоску непроводящего немагнитного материала толщиной с немагнитный зазор, накрывают ярмом из пакета перемычек и все затягивают вместе веревкой.

Примечание: «Звуковые» сигнальные магнитопроводы типа SCLM для выходных трансформаторов качественных ламповых усилителей мало пригодны, имеют большое поле рассеяния.

На поз. 3 дана схема размеров сердечника для расчета трансформатора, на поз.4 Расчет каркасных обмоток, а на поз. 5 — выкройки его деталей. Что касается трансформатора для «баттрансформаторного» выходного каскада, то его лучше делать на ШЛМЭ, т.к. добавка незначительна (ток добавки равен току сетки тока). Основная задача здесь — сделать обмотки максимально компактными, чтобы уменьшить поле рассеяния; Их активное сопротивление все равно получится много меньше 800 Ом. Чем больше свободного места останется в окнах, тем лучше получился трансформер.Поэтому обмотки мотают виток к витку (если нет намоточного станка — страшно) из как можно более тонкой проволоки, коэффициент установки анодной обмотки для механического расчета трансформатора принимается 0,6. Обмоточный провод — МАРОДЫ ПХТВ или ПЭММ, жили без быков. ПТВ-2 или ПЭММ-2 не надо, у них увеличенный внешний диаметр и поле рассеяния будет больше. Первой трясется первичная обмотка, т.к. именно ее рассеивающее поле влияет на звук.

Железо для этого трансформатора следует искать с отверстиями в углах пластин и более плотными скобами (см.Правильно), т.к. «Для полного счастья» сборка магнитопровода производится в след. заказ (разумеется, обмотки с выводами и внешней изоляцией уже должны быть на каркасе):

  1. Приготовить разведенный половинками акриловый лак или по старинке шеллак;
  2. Пластины с перемычками быстро покрыть лаком с одной стороны и как можно быстрее, не сильно прижимая, вставить в рамку. Первая пластина укладывается лакированной стороной внутрь, последующие — нелакированной стороной на лакированную и т.д.;
  3. При заполнении рамы окна установить скобы и плотно затянуть болтами;
  4. 1-3 минуты, когда видимо прекратится выдавливание лаков из зазоров, пластины снова добавляют до заполнения окна;
  5. Повторить пп. 2-4, при этом окно не наглухо запаяно сталью;
  6. Ядро снова туго затягивается и сушится на батарее и т.д. 3-5 дней.

Сердечник, собранный по такой технологии, имеет очень хорошую изоляцию пластин и стального наполнителя.Потерь на магнитострикцию вообще не обнаружено. Но учтите — для сердечников, их пермаллоев этот прием неприменим, т.к. от сильных механических воздействий магнитные свойства пермаллоев необратимо ухудшаются!

На микросхемах

УМЗ

на интегральных микросхемах (ИС) делают чаще всего те, что предполагает качество звука до среднего Hi-Fi, но больше привлекает дешевизной, быстродействием, простотой сборки и полным отсутствием каких-либо процедур настройки, требующих специальных знаний.Просто усилитель на микросхемах — оптимальный вариант для «чайников». Классика жанра здесь — умзч на ИМС TDA2004, стоящий в серии, дай бог памяти, уже 20 лет, слева на рис. Мощность — до 12 Вт на канал, напряжение питания — 3-18 в однополярном . Площадь радиатора — от 200 кв. См. максимальную мощность. Преимуществом является возможность работы на очень низкоуровневой, до 1,6 Ом, нагрузке, что позволяет снимать полную мощность при питании от бортовой сети 12 В, а 7-8 Вт — при 6-вольтовом питании, например, на мотоцикле.Однако выход TDA2004 в классе некоммерческий (на транзисторах одинаковой проводимости), поэтому опухоли точно не Hi-Fi: коке 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, еще позволяет питаться от 6 до ботинок, т.е. TDA7261 может запускаться практически из всех шлюзов, кроме самолета 27 В. С помощью навесных элементов (обвязки, справа на рис.) TDA7261 может работать в режиме мутации и с функцией ST-BY (Stand By, wait), переводя УМЗ в режим минимальной мощности при отсутствии входного сигнала в течение определенного времени. Удобства-деньги, поэтому на магнитолу понадобится пара TDA7261 с радиаторами от 250 кВ. Смотрите для каждого.

Примечание: Если вас привлекают усилители с функцией ST-BY, не беда — динамики шире 66 дБ ждать не стоит.

«Суперэкономичный» на TDA7482, слева на рис.Действует в Т. Наз. Класс D. Такие умзчи иногда называют цифровыми усилителями, что неверно. При реальной оцифровке из аналогового сигнала опорных уровней уровня с частотой квантования, не менее чем удвоенной наибольшей из воспроизводимых частот, значение каждого опорного записывается кодом препятствия и сохраняется для дальнейшего использования. Умп класса D — импульсный. В них аналог напрямую преобразуется в последовательность широтно-модулированных импульсов (ШИМ) высокой частоты, которая подается на динамик через фильтр низких частот (ФНЧ).

Звучание класса D с Hi-Fi не имеет вообще никакого отношения: книги в 2% и динамика 55 дБ для класса D считаются очень хорошими показателями. И TDA7482 Тут, надо сказать, выбор не оптимален: другие фирмы, специализирующиеся на классе D, производят МФСС дешевле и требуют меньшей обвязки, например, D-UMP серии PAXX, справа на рис.

Из ТД следует отметить 4-канальную TDA7385, см. рис. На котором можно собрать хороший усилитель для колонок до среднего Hi-Fi включительно, с разделением частот на 2 полосы или для системы с сабвуфером.На входе на слабом сигнале так же сделана отливка НЧ и СК-ВЧ, что упрощает конструкцию фильтров и позволяет разделять полосы. А если акустика сабвуферная, то 2 канала TDA7385 можно выделить под сабвуфер мостовой схемы (см. ниже), а оставшиеся 2 использовать для СЦ-ВЧ.

Усилитель для сабвуфера

Сабвуфер

, что можно перевести как «подвыпуск» или, дословно, «подкавка» воспроизводит частоты до 150-200 Гц, в этом диапазоне человеческое ухо практически не способно определить направление на источник звука.На АС с сабвуфером «саб-мас» динамик ставится в отельном акустическом оформлении, это и есть сабвуфер как таковой. Сабвуфер размещен в принципе как более удобный, а стереоэффект обеспечивают отдельные каналы СК-ВЧ с их малогабаритными динамиками, акустическое оформление которых особо не представлено. Эксперты сходятся на том, что стереосистему лучше слушать при полном разделении каналов, а вот сабвуферные системы значительно экономят средства или работают на басовом тракте и облегчают размещение акустики в небольших помещениях, отчего и пользуются популярностью у потребителей с обычный слух и не особо требовательный.

«Просачивание» щ-хай в сабвуфер, а из него в воздух, сильно портит стерео, но если резко «рубить» саббас, что кстати очень сложно и дорого, то звук звука прыгает эффект возникнет. Поэтому поливилка каналов в сабвуферных системах выполняется дважды. На входе электрофильтрами СК-ВЧ с басовыми «хвостами», не перегружающими тракт СК-ВЧ, но обеспечивающими плавный переход в суббас. Басы с «хвостами» объединены и подаются на отдельный УМЗ для сабвуфера.Миск переделывается, чтобы стерео не испортилось, в сабвуфере уже акустически: подмачтовый динамик, применить, например, в перегородке между резонаторными камерами сабвуфера, которые не производят сч наружу, см. справа на рис.

К сабвуферу предъявляется ряд специфических требований, из которых «чайники» в основном считаются большей мощностью. Это совершенно неправильно, если, скажем, расчет акустики под помещение дал пиковую мощность Вт для одной колонки, то мощность сабвуфера нужна 0.8 (2 Вт) или 1,6 Вт. Например, если в комнату подходит АС S-30, сабвуфер нужен 1,6х30=48 Вт.

Гораздо важнее обеспечить отсутствие фазовых и переходных искажений: пойдут — звук звука обязательно будет. Что же касается книг, то он допустит до 1% собственных искажений басов такого уровня, которые не слышны (см. кривые равной громкости), а «хвосты» их спектра в меру всего слухового прохода не будут выйти из сабвуфера.

Во избежание фазовых и переходных искажений усилитель для сабвуфера собран на Т. Наз. Схема моста: Выходы 2-х одинаковых УМЗ включают на динамик; Входные сигналы подаются в противофазе. Отсутствие фазовых и переходных искажений в мостовой схеме обусловлено полной электрической симметрией выходных трактов. Идентичность усилителей, образующих плечи моста, обеспечивается применением спаренных умзчей на ИС, выполненных на одном кристалле; Это, пожалуй, единственный случай, когда усилитель на микросхемах лучше дискретный.

Примечание: Мощность моста не удваивается, как некоторые думают, она определяется напряжением питания.

Пример схемы укладки сабвуфера в комнату до 20 кв. м (без входных фильтров) на ИМС TDA2030 приведен на рис. слева. Дополнительная фильтрация сч осуществляется по цепям R5C3 и R’5C’3. Площадь радиатора TDA2030 от 400 кв. Видеть мостовой урзч с открытым выходом неприятная особенность: при мостовом проигрыше в токе нагрузки появляется постоянная составляющая, способная включать динамик, а схемы защиты на суббасах часто глючат, отключая динамик при его не обязательно.Поэтому лучше беречь дорогую ВЧ головку «Дубово», неполярные батареи электролитических конденсаторов (выделены цветом, а схема одной батареи дана на прошивке.

Немного об акустике

Акустическое оформление сабвуфера — это особая тема, но раз здесь приведен чертеж, то нужно пояснение. Материал корпуса — МДФ 24 мм. Трубы резонаторов — из достаточно прочного не звенящего пластика, например полиэтилена. Внутренний диаметр труб 60 мм, выступы внутрь 113 мм в большой камере и 61 в малой.Под конкретную головку громкоговорителя сабвуфер должен будет мигрировать по лучшему басу и, в то же время, по наименьшему влиянию на стереоэффект. Для настройки трубы берут заведомо большей длины и, поднимая-выдвигая, добиваются необходимого звучания. Выступы труб наружу на звук не влияют, их потом срезают. Настройка труб взаимозависима, так что ей придется подчиняться.

Усилитель для наушников

Усилитель для наушников производит их чаще всего по 2-м причинам.Первый — для прослушивания «на ходу», т.е. вне дома, когда мощности аудиовыхода плеера или смартфона не хватает для «Кнопки» или «Лопухов». Второй — для домашних наушников высокого класса. Hi-Fi Умзч для обычного жилого помещения нужен с динамикой до 70-75 дБ, а динамический диапазон лучших современных стереотелефонов превышает 100 дБ. Усилитель с таким динамиком дороже некоторых автомобилей, а его мощность будет от 200 Вт в канале, что для обычной квартиры многовато: слушать сильно заниженный по сравнению с номинальной мощностью звук, см. выше.Поэтому имеет смысл сделать маломощный, но с хорошей динамикой отдельный усилитель для наушников: Цены на отечественные умзчи с таким безмерно завышенным явно невозможны.

Схема простейшего усилителя для наушников на транзисторах дана на поз. 1 Рис. Звук — кроме китайских «кнопочек» работает в классе B. Экономичностью тоже не отличается — литиевых батареек 13 мм хватает на 3-4 часа на полной громкости. На поз. 2 — TDA Classic для наушников «на ходу».Звук, впрочем, выдает вполне приличный, до среднего Hi-Fi, просматривая параметры оцифровки дорожек. Любительские доработки TDA7050 привязываются к медвежьим цифрам, но никто не добился перехода звука на следующий уровень тяжести: никто не добился: «микро» сама не позволяет.TDA7057(поз.3)просто функциональна,можно подключить регулятор громкости на обычном,не сдвоенном,потенциометре.

Умп для наушников на TDA7350 (поз. 4) уже рассчитан на порождение хорошей индивидуальной акустики.Именно на этом ИМА собраны усилители для наушников в большинстве отечественных урзч среднего и высокого класса. Умп для наушников на КА2206Б (поз. 5) считается профессиональным: его максимальной мощности в 2,3 Вт хватает и для раскачки таких серьезных изоодаников «лопухов», как ТДС-7 и ТДС-15.

Николай Трошин

В последнее время заметно возрос интерес к усилителям мощности на немецких транзисторах. Считается, что звук таких усилителей более мягкий, напоминает «ламповый звук».
Предлагаю вашему вниманию две проверенные мною не так давно простые схемы маломощных усилителей на немецких транзисторах.

Здесь используются более современные схемотехнические решения, чем те, что применялись в 70-х годах, когда Германий был в ходу. Это позволило получить приличную мощность при хорошем качестве звука.
Схема на рисунке ниже, это вариант НЧ из моей статьи в журнале Радио №8 за 1989 год (стр. 51-55).

Выходная мощность данного усилителя составляет 30 Вт при сопротивлении нагрузки акустических систем 4 Ом и примерно 18 Вт при сопротивлении нагрузки 8 Ом.
Напряжение питания (U PIT) двухполюсное ± 25 В;

Несколько слов о деталях:

При сборке усилителя в качестве конденсаторов постоянной емкости (кроме электролитических) желательно использовать слюдяные конденсаторы. Например, тип CSR, такой как ниже на рисунке.

Транзисторы

МП40А можно заменить на транзисторы МП21, МП25, МП26. Транзисторы ГТ402Г — на ГТ402В; ГТ404Г — на ГТ404В;
Выходным транзисторам ГТ806 можно задать любые буквенные индексы.Применять низкочастотные транзисторы типа П210, П216, П217 в этой схеме не рекомендую, так как на частотах выше 10кГц они тут работают плохо (заметны искажения), видимо из-за отсутствия усиления по току на высокой частоте.

Площадь радиаторов на выходных транзисторах должна быть не менее 200 см2, на транзисторах предшественника не менее 10 см2.
На транзисторах типа ГТ402 радиаторы удобно делать из медной (латунной) или алюминиевой пластины, толщиной 0.5 мм, 44х26,5 мм.

Пластина вырезается по линиям, затем этой заготовке придается форма трубы, используя для этого любую подходящую цилиндрическую оправку (например, дрель).
После этого заготовку (1) плотно надевают на корпус транзистора (2) и прижимают пружинным кольцом (3), до перемещения боковых креплений.

Кольцо изготовлено из стальной проволоки диаметром 0,5-1,0 мм. Вместо кольца можно использовать бандаж из медной проволоки.
Теперь осталось отрезать боковые ушки для крепления радиатора на корпус транзистора и загнуть на нужный угол заглушки перьев.

Такой радиатор можно сделать и из медной трубки диаметром 8мм. Отрежьте кусок 6…7см, разрежьте трубку по всей длине с одной стороны. Далее по половине длины трубку разрезаем на 4 части и сгибаем эти части в виде лепестков и надеваем наглухо на транзистор.

Так как диаметр корпуса транзистора 8.2 мм, то за счет прорези по всей длине трубки он плотно зацепится за транзистор и будет удерживаться на его корпусе за счет пружинящих свойств.
Резисторы в эмиттерах выходного каскада — либо провод мощностью 5 Вт, либо типа МЛТ-2 3 Ом 3шт параллельно. Импортную пленку использовать не советуем — сгорают моментально и незаметно, что приводит к выходу из строя сразу нескольких транзисторов.

Настройка:

Настройка правильно собранного из входных элементов усилителя сводится к установке подстроечного каскада выходного каскада на 100мА (удобно управляемый на эмиттерном резисторе 1 Ом — напряжение 100мВ).
Диод VD1 желательно приклеить или прижать выходным транзистором к радиатору, что способствует лучшей термостабилизации. Однако если этого не сделать, то ток покоя выходного каскада с холодного 100мА на горячий 300мА меняется, в общем-то, не катастрофично.

Важно: Перед первым включением необходимо установить ходовой резистор на нулевое сопротивление.
После регулировки желательно вытащить из схемы, измерить его реальное сопротивление и заменить на постоянное.

Самая дефицитная деталь для сборки усилителя по вышеописанной схеме — выходные германские транзисторы GT806. Их было не так просто приобрести в светлое советское время, а сейчас, наверное, сложнее. Гораздо проще найти германиевые транзисторы типов П213-П217, П210.
Если у вас нет возможности по каким-то причинам приобрести транзисторы ГТ806, то можно использовать другую схему усилителя, где в качестве выходных транзисторов можно использовать как раз упомянутые выше П213-П217, П210.

Эта схема обновляет первую схему. Выходная мощность этого усилителя составляет 50 Вт при сопротивлении нагрузки 4 Ом и 30 Вт при нагрузке 8 Ом.
Напряжение питания данного усилителя (У Пит) также двухполюсное 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 П605 позволило несколько разгрузить транзисторы ГТ402-ГТ404 и расшевелить полностью медленные П210.

Получилось довольно неплохо. При входном сигнале 20кГц и при выходной мощности 50Вт — на нагрузке искажений почти не заметно (на экране осциллографа).
Минимальные, малозаметные искажения формы выходного сигнала на транзисторах П210, возникают только на частотах около 20 кГц при мощности 50 Вт. На частотах ниже 20 кГц и мощностях менее 50 Вт искажения не заметны.
В реальном музыкальном сигнале таких мощностей на таких ВЧ обычно не бывает, по этому разницы в звучании (на слух) усилителя на транзисторах ГТ806 и на транзисторах П210 я не заметил.
Однако на транзисторах типа ГТ806, если посмотреть на осциллограф, усилитель работает еще лучше.

При нагрузке 8 Ом в этом усилителе можно использовать и выходные транзисторы П216…П217, и даже П213…П215. В последнем случае напряжение питания усилителя нужно будет уменьшить до ±23В. Выходная мощность при этом, конечно, тоже упадет.
Увеличение же питания — приводит к увеличению выходной мощности, и я думаю, что схема усилителя для второго варианта имеет такой потенциал (запас), однако я не ожидал, что эксперименты будут испытывать судьбу.

Радиаторы для этого усилителя требуются следующие — на выходных транзисторах площадью рассеивания не менее 300см2, на первичных П605 — не менее 30см2 и даже на ГТ402, ГТ404 (при сопротивлении нагрузки 4 Ом ) тоже нужны.
Для транзисторов ГТ402-404 можно поступить проще;
Взять медный провод (без изоляции) диаметром 0,5-0,8, намотать на круглую оправку (диаметром 4-6 мм) виток провода в виток, полученную обмотку (с внутренним диаметром менее чем диаметр корпуса транзистора), соедините концы пайкой и наденьте получившийся «бублик» на корпус транзистора.

Эффективно накрутит провод не на круглую, а на прямоугольную оправку, так как увеличивает площадь контакта провода с корпусом транзистора и соответственно повышает эффективность отвода тепла.
Также для повышения эффективности отвода тепла для всего усилителя можно уменьшить площадь радиаторов и подать на охлаждение 12В кулер от компьютера, питая его напряжением 7…8В.

Транзисторы P605 можно заменить на P601… Р609.
Настройка второго усилителя аналогична описанной для первой схемы.
Несколько слов об акустических системах. Понятно, что для получения хорошего звука они должны иметь соответствующую мощность. Также желательно с помощью звукового генератора — пройти разные мощности по всему частотному диапазону. Звук должен быть чистым, без хрипов и хрипов. Тем более, как показал мой опыт, грешат ВЧ динамики колонок типа С-90.

Если у кого есть вопросы по конструкции и сборке усилителей — спрашивайте, по возможности постараюсь ответить.

Всем удачи в работе и всего наилучшего!

— Многие радиолюбители, которые в силу возраста не застали эпоху «немецкого звука» и часто спрашивают: «Что такого особенного в усилителях мощности, собранных на германских транзисторах?» Если особо не вдаваться в подробности, то можно ответить так: у этих устройств необычный звук, очень похожий на ламповый, большой динамический диапазон и одинаковая скорость приращения. Впрочем, это на любителя, есть такие, кто например ненавидит лампу.Но качественные усилители, выполненные на кремневых транзисторах, имеют все эти характеристики в том же объеме. Также немецкие полупроводники имеют несколько большую акустическую эффективность, то есть звук у них громче флока на выходе и для высококомфортного прослушивания достаточно небольшой выходной мощности.

Первые транзисторы в радиотехнике, после электроускоряющих ламп, были в Германии, что произвело настоящий скачок в радиоэлектронной сфере. Конечно, нет смысла утверждать, что их купили меломаны, чтобы отказаться от лампового варианта в пользу немецких аппаратов.По этому поводу до сих пор существует много разных мнений. В настоящее время в Германии транзисторы не производит ни одна страна и упоминания о них довольно редки. И напрасно. Германия Усилитель мощности А если взять например кремниевый транзистор, какой бы он не был, биполярный, полевой или предназначенный для работы на высоких и низких частотах и ​​тд. Так вот, в отличие от немецких полупроводников, менее пригодных для качественного звучания. Р>

В общем, чтобы сейчас не углубляться в обзор физических свойств германских транзисторов, при необходимости эти данные можно легко найти в Интернете.Итак, перейдем непосредственно к изучению схемы, построенной на транзисторах с германиевым кристаллом. Сразу хотелось бы отметить несколько важных правил, не соблюдая которые, очень сложно получить качественный звук. Р>

  • Во-первых, в используемом устройстве необходимо отказаться от использования кремниевых полупроводников.
  • Разводку и последующую сборку можно производить только навесным монтажом, при этом выводы электронных компонентов можно использовать максимально.В случае применения печатных плат для монтажа, то следует знать, что в этом случае качество звука будет намного хуже.
  • При сборке усилителя постарайтесь рассчитать схему так, чтобы количество транзисторов в устройстве было как можно меньше.
  • Перед монтажом необходимо произвести подбор комплементарных пар транзисторов не только для каждого плеча выходного тракта структуры PNP и NPN, но и для обоих каналов.Особое внимание при подборе электронных элементов следует обращать на параметры статического коэффициента передачи, который должен быть больше 100 и как можно меньше обратного обратного тока коллектора.
  • Силовой трансформатор должен быть собран на магнитопроводе, разводимом из W-образных пластин площадью поперечного сечения более 15см². Также нужно сделать трансформатор, чтобы не забыть сделать один ряд экранирующих обмоток с последующим заземлением.

Германия Усилитель мощности — схема №1


Показанный здесь германиевый усилитель мощности и его схемы можно назвать легендарными, и в свои лучшие годы он был очень популярен.Такая топология схемы усилителя — одна из немногих конфигураций, соответствующих аудиофильским стандартам. Хоть эта схема и очень проста, но тем не менее она способна воспроизводить качественный звук. При этом затраты на комплектующие очень малы и под силу любому радиолюбителю. Автор данной конструкции усилителя в данном случае просто адаптировал ее под современные high end аудио запросы.

тюнинг германия усилитель не сложный. Изначально нужно переменным резистором R2 установить ровно половину мощности на отрицательный разряд электролитического конденсатора С7.Далее необходимо подобрать постоянный резистор R13 таким образом, чтобы мультиметр, подключенный к коллекторной цепи транзисторов оконечного каскада, показывал ток покоя в пределах 42 — 52 мА, но не более. При начале подачи сигнала на вход усилителя необходимо проверить наличие либо отсутствие самовозбуждения, хотя возникновение такого процесса бывает крайне редко.

Но все равно если на осциллографе появились высокочастотные искажения, то в этом случае придется заменить конденсатор С5 на емкость с большим номиналом.Для того чтобы усилитель работал в устойчивом и устойчивом режиме, термопасту следует нанести на базу диодной пары диодов Д311 и прочно закрепить на транзисторе выходного каскада. В свою очередь выходные транзисторы установлены на радиаторах охлаждения с площадью рассеивания более 220см².

Модернизированная схема


В предыдущей штатной схеме выходной каскад был построен на транзисторах одной проводимости, так как в те далекие времена советская электронная промышленность не выпускала мощных комплементарных немецких транзисторов.Когда много позже в Германии появились транзисторы структур PNP и NPN, это дало возможность модернизировать схему оконечного каскада, как показано на второй схеме. Но это оказывается не так просто, как хотелось бы. Дело в том, что в приведенных выше полупроводниках предельный ток коллектора составляет всего около 3,4 А.

Например, у П217В максимальный ток коллектора 7,5 А. В связи с этим использование их в схеме возможно только с условием параллельного включения по два в плечо.Этот вариант практически не отличается от первой схемы. И, конечно же, полярность источника противоположна. А транзистор для повышения напряжения ГТ 404г, проводимости N-P-N ставится. Настройка модернизированной схемы идентична предыдущей. Точно такие же значения имеет башмаковый ток конечного каскада.

Немного о блоке питания

Для получения качественного звука желательно достать где-то две пары немецких сплавов диодов Д305. Я не рекомендую устанавливать другие.Их соединяют по схеме мостовой, а шунты ставят в виде слюдяных конденсаторов типа КСР, емкостью 0,01мкФ, затем устанавливают восемь емкостей по 1000мкФ с рабочим напряжением 63В, желательно фирменных, которые тоже шункен со слюдяными конденсаторами. Увеличивать общую мощность не следует, так как снижается баланс низких, средних и высоких частот, теряется воздух.

Параметрические значения двух диаграмм практически совпадают: выходная мощность 20 Вт при работе на нагрузку 4 Ом.Конечно, эти цифры почти ничего не говорят о звучании усилителя. Но об одном можно говорить с уверенностью — однажды прослушав правильно собранный усилитель по схемам выше, вы уже не будете смотреть аппараты, собранные на кремниевых транзисторах.

С конструкциями на лампах и современными компонентами недавно, в ностальгическом порыве, запустил с конструкциями на немецких транзисторах.

Прочитав на форумах, что, мол, из-за несовершенства технологии производства их параметры сильно ухудшаются со временем, для проверки их запасов даже приобрел промышленный измеритель параметров транзисторов и маломощных диодов Л2-54 .

Протестировано более сотни различных экземпляров транзисторов и могу с удовлетворением отметить, что ни один не бракованный — все как минимум полтора назад (а чаще всего с 2-3 раза) стиму соответствует справочным данным. Так что вообще не грех их нанять, тем более, что в молодости многие из них были как желательны, так и не доступны.

И начнем традиционно — с строя УНч .

Ряд популярных и по сей день радиолюбительских приемников, например, сделаны на германских транзисторах и рассчитаны на работу на короткозамкнутых наушниках.Рекомендованные для увеличения выходной мощности простые эмиттерные повторители способны обеспечить более-менее приличное звучание только на подключенных низкоуровневых наушниках (100-600 Ом) или низковольтной нагрузке (современные наушники или динамик 4-16 Ом), подключенных через трансформатор с КТР не менее 1/5 (1/25 по сопротивлению) и все равно на низких уровнях сильно влияет на искажения типа стежка. Можно, конечно, попробовать прошить туда современные УЧ на ИС, но они требуют перевеса. Можно пойти еще дальше и перевести конструкцию на современные транзисторы, но … «изюм» теряется, вкус времени «ностальгия», так что это не наш путь.

Значительно улучшить качество звука на низковольтной нагрузке и обеспечить громкоговорители поможет усилитель мощности с глубокой ООС (на рис. 1 обведен синей рамкой), подключенный вместо высокоомных наушников.

Как видите, его схема почти классическая 60-70. Отличительной особенностью является глубокая (более 32 дБ) ЭОС на постоянном и переменном токе (через резистор R7), обеспечивающая высокую линейность усиления (при средних уровнях кг менее 0.5%, при малой (менее 5 МВт) и максимальной мощности (0,5 Вт) кг достигает 2%). Несколько необычное включение регулятора громкости обеспечивает увеличение глубины ООС при уменьшении громкости, за счет этого оказалось возможным сделать УНЕКС более экономичным (состояние покоя всего УХР ППС не более 7 мА) при практически полном отсутствии искажения типа «ступенька». Конденсатор С6 ограничивает полосу пропускания около 3,5 кГц (без него она превышает 40 кГц!), что также снижает уровень собственных шумов — УГ очень тихий.Уровень собственных шумов на выходе примерно 1,2 мВ! (с заземленным левым контактом C1). Общий Кус от входа (слева от С1) примерно 8 тыс. т. Уровень собственного шума от подаваемого на вход примерно 0,15 мкВ. При подключении к реальному источнику сигнала (ИФС) за счет токовой составляющей уровень собственных шумов, подаваемых на вход, увеличивается до 0,3-0,4 мкВ.

В каскаде выходного дня применялись недорогие и надежные GT403. УНГ способен отдать «на гора» и большую мощность (до 2.5 Вт при нагрузке 4 Ома), но тогда придется ставить транзисторы на радиаторы и/или применять более мощные (П213, П214 и т.д.), но, на мой взгляд, 0,5 Вт и современные чувствительные динамики «за глаза достаточно даже при прослушивании музыки. Для усилителя подходят практически любые немецкие низкочастотные транзисторы соответствующей структуры и транзисторы h31 не менее 40 (Т2, Т3, Т4-ПП13-16, МП39-42, а Т5-МП9-11, МП35-38 ). Если планируется использовать этот УНГ в ППС, то необходимо, чтобы Т1 был малошумным (П27А, П28, МП39Б).Для выходного каскада Т4, Т5 и Т6, Т7, Т7 желательно выбирать с близкими (не хуже +-10%) значениями h31.

За счет глубокой ООС автоматически устанавливаются dC Unch моды. При первом включении проверяют ток покоя (5-7 мА) и при необходимости добиваются требуемого подбора более удачного экземпляра диода. Упростить эту процедуру можно, если воспользоваться китайским мультиметром. Он передает примерно 1 мА в диодном режиме диодов. Нужен экземпляр с падением напряжения порядка 310-320 мВ.

Для тестирования мощного УНГ была выбрана схема простого двухдиапазонного ППС Ra3aae. Давно хотел попробовать, да все как-то руки не доходили, а тут такое скучно (привет!).

Сразу сделал небольшие корректировки схемы (см. рис.3), которые здесь и опишу. Все остальное, в т.ч. И наблюдайте за процессом настройки в книге.

В качестве двуродного ФНХ традиционно применялся магнитофон универсальной головки, что обеспечивало повышенную избирательность по соседнему каналу.Катушка ФНХ имеет довольно большой автобак, поэтому значительно нагружает ГПД, особенно если она вывешена не с ПЭЛШО, а простым проводом типа ПЭВ, ПАЛ (в том числе магнитофонов). При этом собственная емкость катушки настолько велика, что запустить ГПД с нормальной амплитудой на диодах весьма проблематично — с этим сталкивались многие коллеги. Именно поэтому сигнал ГПД лучше снимать не с катушки, а катушки связи, что устраняет все эти проблемы и в то же время полностью исключает ввод напряжения ГПД на вход ЭНЛК.Дабы не заморачиваться намоткой нашел подходящие готовые катушки и вперед, на испытания ППС и неожиданно наткнулся на серьезные «грабли» — при переходе на 40м диапазон амплитуды сигнала ГПД на катушке связи уменьшается в 2 раза! Ладно, подумал я, может у меня гранаты, я имею в виду катушки, а не систему (привет!). Нашел кадры и перемотал строго по автору (см. фото)

И тут надо отдать должное Владимиру Тимофеевичу — без дополнительных походов сразу попал в указанные диапазоны частот — как входные цепи, так и ГПД.

Но… проблема осталась, а значит, невозможно оптимально настроить микшер на обоих диапазонах — если выставить оптимальную амплитуду на одном, то на другом диоды будут или закрыты или почти постоянно открыты. Только некий средний, компромиссный, вариант установки амплитуды ГПД, когда смеситель будет более-менее работать на обоих диапазонах, но с повышенными потерями (до 6-10 дБ). Решение проблемы оказалось поверхностным — свободной группой переключения в тумблере переключаем эмиттерный резистор, которым будем выставлять оптимальную амплитуду ГПД на каждом диапазоне.Для контроля и регулировки оптимальной амплитуды ГПД применим тот же способ, что и в

Для этого левый (см. рис. 3) вывод диода Д1 переключаем на вспомогательный конденсатор 0С1. В итоге получается классический выпрямитель напряжения ГПД с удвоением. Этот своеобразный «встроенный ВЧ-вольтметр» и дает нам возможность реально напрямую измерять режимы работы конкретных диодов от конкретного ГПД непосредственно в рабочей цепи. Подключив мультиметр для управления Мультиметром в режиме измерения постоянного напряжения, подбором эмиттерных резисторов (с начала R3 на 40м, затем R5 на 80м) добиваемся напряжения +0.8…+1 В — оптимальное напряжение для диодов 1N4148, КД522, 521 и т.д. Вот и вся настройка. Заметаем вывод диода обратно на место, а вспомогательную цепочку снимаем. Теперь при оптимальном механизированном смесителе можно оптимизировать его подключение к входному контуру (снятие производится не с 5, а с 10 витков L2), тем самым немного подняв на 6-10Дб на обоих диапазонах.

По мощной двухтактной схеме питания возможны большие пульсации напряжения, особенно с аккумуляторами.Поэтому для питания ГПД применен экономичный параметрический стабилизатор напряжения на Т4, где в качестве стабилиона используется ретрансформируемый эмиттерный переход КТ315 (что было под рукой). Выходное напряжение стабилизатора выбрано порядка -6..-6,5В, что обеспечивает стабильную установку частоты при разряде аккумулятора до 7В. Из-за пониженного напряжения питания ГПД число витков катушки связи L3 увеличилось до 8 витков. А вот у КТ315 разброс по напряжению пробоя эмиттерного перехода довольно большой — первый дал 7.5В — многовато, второй дал 7В (см. график от)

— Уже хорошо, применив в качестве Т4 кремний КТ209В получил требуемые -6,3В. Если не хотите заморачиваться с подборкой, то можно поставить КТ316 как Т5, тогда Т4 должна быть Германия (МР39-42). Тогда есть смысл унифицировать и в ГПД поставить КТ316 (см. рис. 4), что положительно скажется на стабильности частоты ГПД. Этот вариант мне сейчас подходит.

.

alexxlab

Добавить комментарий

Ваш адрес email не будет опубликован.