Простой УНЧ на транзисторах
Усилители — наверное, одни из первых устройств, которые начинают конструировать радиолюбители-новички. Собирая УНЧ на транзисторах своими руками при помощи готовой схемы, многие используют микросхемы. Транзисторные усилители хоть и отличаются огромным числом применяемых микросхем, но каждый радиоэлектронщик постоянно стремится сделать что-то новое, более мощное, более сложное, интересное. Более того, если вам нужен качественный, надежный усилитель, то стоит смотреть в сторону именно транзисторных моделей.
Ведь, именно они наиболее дешевые, способны выдавать чистый звук, и их легко сконструирует любой новичок. Более того, собрать такое устройство дома — задача далеко не из легких. Ведь вам придется долго искать нужные радиолампы, после чего покупать их по довольно высокой цене. Да и сам процесс сборки и пайки требует какого-то опыта. Поэтому, рассмотрим схему простого, и в то же время качественного усилителя низкой частоты, способного выдавать звук мощность 50 Вт. Ее успешно собрали сотни тысяч радиолюбителей.
Причем, не только для наработки опыта и улучшения мастерства, но и для использования в своих аудиосистемах. Уникальность и гениальность этой схемы кроется в ее простоте. В этом УНЧ применяется минимальное количество радиоэлементов, и предельно простой источник питания.
Многие электротехники совершенствовали, дорабатывали эту схему. К примеру, сопротивление R Этот резистор ограничивает ток на коллекторе выходного транзистора, тем самым ограничивая максимальную мощность усилителя. Резистор R12 должен иметь мощность на 1 Вт, если под рукой такого нет — берите на полватта. То есть, на слух никаких изменений вы не заметите.
Даже при работе на максимальной мощности. Но, тогда придется параллельно произвести замену транзисторов в оконечном каскаде схемы. Заменить их нужно на более мощные, после чего провести перерасчет нескольких сопротивлений. Они, с помощью стабилитрона, ограничивают проходящий ток. В этой же части цепи собирается параметрический стабилизатор, который нужен для стабилизации напряжения и тока перед операционным усилителем:.
Ее считают отличным операционным усилителем, которые встречается как в любительских конструкциях, так и в профессиональной аудиоаппаратуре. Если нет подходящего операционника, его можно заменить на TL Для удобства микросхему TL стоит монтировать на предварительно впаянную в плату пластиковую панельку.
Так можно будет быстро заменить компонент на другой в случае необходимости. Чтобы было удобнее, мы постарались сделать печатную плату минимальной по размерам — для компактности и простоты монтажа в аудиосистему:. Транзисторные блоки входного и выходного каскада нужно монтировать на общий радиатор. Разумеется, они тщательно изолируются от теплоотвода. Транзисторы выходного каскада должны иметь рассеиваемую мощность как минимум в 55 Вт, а еще лучше — 70 или целых Вт. Но, этот параметр зависит от подающегося на плату напряжения питания.
Из схемы понятно, что на входном и выходном каскаде применяется по 2 комплементарных транзистора. Нам важно подобрать их по усиливающему коэффициенту.
Чтобы определить этот параметр, можно взять любой мультиметр с функцией проверки транзисторов:. Если такого устройства у вас нет, тогда придется одолжить у какого-то мастерам транзисторный тестер:. Стабилитроны стоит подбирать по мощности на полватта. Напряжение стабилизации у них должно составлять В:. Блок питания. Тут чем больше — тем лучше.
Собранный нами усилитель низких частот относится к B-классу. Работает он стабильно, обеспечивая почти кристально-чистое звучание. Но, БН лучше всего подбирать так, чтобы он мог работать не на всю мощность.
Оптимальный вариант — трансформатор габаритной мощностью минимум в 80 Вт. Качество звучания этого УНЧ вполне сносное. Вот и все. Мы разобрались, как собрать УНЧ на транзисторах своими руками с помощью простой схемы, и как его в будущем можно усовершенствовать. Все компоненты устройства найдутся у каждого радиолюбителя, а если их нет — стоит разобрать пару-тройку старых магнитофонов или заказать радиодетали в интернете стоят они практически копейки.
Понравилась статья? Покажите её друзьям:. Да-да, усилители класса B тоже могут быть хорошими. Многие говорят, что качественный звук могут выдавать лишь ламповые устройства.
Отчасти это правда. Но, взгляните на их стоимость. Не стоит менять номинал R12, чтобы увеличить выходную мощность, так как он подобран именно под те компоненты, что применяются в схеме. Этот резистор защищает всю схему от коротких замыканий. Полезно знать! Для ознакомления представим вам еще одну схему этого УНЧ, но без усиливающей микросхемы. Устройство состоит исключительно из транзисторов, но собирается крайне редко ввиду устаревания и неактуальности.
Метки: своими руками, схемы, УНЧ на транзисторах.
Усилитель Арасланова для бытового радиокомплекса
В настоящее время наметились два направления в конструировании любительских УМЗЧ – проектирование ультралинейных усилителей (с принятием специальных мер по линеаризации выходного каскада), имеющих коэффициент гармоник V порядка тысячных долек процента, но весьма сложных в регулировке и налаживании, и создание сравнительно простых усилительных устройств (обычно на одном-двух ОУ и двух-четырех транзисторах), легко повторяемых, но не позволяющих получить требуемое для высококачественного звучания значение коэффициента гармоник менее 0,04% во всем воспроизводимом диапазоне частот и при любой мощности, не превышающей номинальную. При проектировании предлагаемого читателям УМЗЧ для бытового радиокомплекса автор попытался создать усилители обладающий достаточными для высококачественного воспроизведения параметрами при сравнительно простой и несложной в налаживании и регулировке схеме. Усилитель имеет надежную триггерную защиту выходных транзисторов от перегрузок по току. Применение для этих целей плавких предохранителей, как показала практика, не всегда эффективно, особенно при возникновении сквозного тока и повышении напряжения питания. Еще одним достоинством предлагаемого устройства является отсутствие в нем инерционных тепловых обратных связей, искажающих сигнал при резких перепадах уровня громкости.
Рис. 1. Принципиальная схема усилителя Арасланова:
Принципиальная схема усилителя мощности представлена на рис. 1. Входной каскад традиционно построен на ОУ (DА1), имеющем большое усиление по постоянному току и обеспечивающем напряжение на выходе усилителя в отсутствие сигнала, близкое к нулю (типовое напряжение смещения нуля ОУ серии К544УД2 составляет 10…15 мВ). ОУ включен по схеме инвертирующего усилителя. Такое включение обеспечивает более высокую линейность входного каскада на высших звуковых частотах и повышает устойчивость усилителя, благодаря меньшей паразитной связи между его выходом и неинвертирующим входом ОУ. Конденсатор СЗ снижает частоту среза ОУ и гарантирует отсутствие самовозбуждения усилителя при охвате его общей ООС через резистор R4. Цепь R1С2 ограничивает спектр входного сигнала и препятствует перегрузке входного каскада мощными высокочастотными помехами, а также предупреждает срабатывание триггерной защиты от импульсных помех.
Технические характеристики:
Номинальная выходная мощность: 50 Вт/4 Ом Неравномерность АЧХ в диапазоне 20-20000 Гц: 1 дБ Коэффициент гармоник: 0,03% Скорость нарастания выходного напряжения: 20 В/мкс Выходное сопротивление в диапазоне 20-2000 Гц: 0,04 Ом Относительный уровень помех: 100 дБ
Транзистор VТ1 выполняет функции стабилизатора тока. Он создает стабильное падение напряжения на диодах VD3, VD4, определяющее ток покоя выходных транзисторов. Благодаря высокому выходному сопротивлению стабилизатор практически не шунтирует выход ОУ по переменному току и обеспечивает работу его выходного каскада в режиме А. Подстроечным резистором R8 устанавливают ток покоя выходных транзисторов. Выходной каскад усилителя собран на комплементарных транзисторах VТ2, VТ6, VТ8 и VТ3, VT7, VТ9. Он охвачен глубокой местной ООС через делители R15/R13 и R16/R14. Напряжение ООС снимается с резисторов R19, R20. Такое схемное решение обеспечивает автоматическую регулировку тока покоя мощных выходных транзисторов без применения устанавливаемых обычно на их теплоотводы элементов тепловой ООС.
Диоды VD3, VD4 компенсируют температурный дрейф напряжения база-эмиттер транзисторов VТ2, VТЗ при изменении температуры окружающей среды.
Корректирующая цепь L1, R23, С10, R28 исключает самовозбуждение выходного каскада УМЗЧ. На транзисторах VТ10, VТ4, VТ5 и тиристоре VS1 собрано триггерное устройство защиты транзисторов VТ8, VТ9 выходного каскада от перегрузок по току. При увеличении тока через эти транзисторы до 7…8 А (или при сквозном токе через них 3,5…4 А) открывается транзистор VТ10 и через токоограничительный резистор R24 включает тиристор VS1. Проходящий через него ток открывает транзисторы VТ4, VТ5, которые шунтируют эмиттерные переходы транзисторов VТ6, VТ7, обеспечивая надежное закрывание выходных транзисторов (напряжение насыщения транзисторов VТ4, VТ5 составляет 0,15…0,3 В). Блокировка выходного каскада сохраняется до тех пор, пока не будет выключено питание и не обесточится тиристор.
Светодиод HL1 индицирует перегрузку. Резисторы R10, R11 ограничивают ток через транзисторы VТ2, VТ3 при срабатывании устройства защиты, а резистор R26 – ток через светодиод и базы транзисторов VТ4, VТ5. Конденсатор С8 защищает устройство от импульсных помех. При ограничении полосы пропускания в предварительном усилителе его можно исключить, при этом быстродействие защиты повысится до 2,5 мкс.
Общий провод входного каскада отделен от общего провода выходного каскада и цепей питания для исключения проникания помех на вход усилителя. Он соединяется с «земляной» шиной источника питания через общий провод источника сигнала или отдельным проводом (в зависимости от конструкции комплекса). Резистор R2, соединяющий эти два общих провода между собой, позволяет избежать аварийных ситуации при случайном отключении источника сигнала в первом случае, сохраняя нулевой потенциал на неинвертирующем входе ОУ DA1. Усилитель мощности питается от нестабилизированного источника питания напряжением ±25 В. Для получения указанной номинальной выходной мощности емкость конденсаторов фильтра должна составлять не менее 5000 мкФ (для стереоусилителя можно применить один общий источник питания с конденсаторами фильтра 10000 мкФ).
Выходную мощность можно легко повысить до 70…80 Вт (при тех же параметрах), если напряжение питания повысить до ±30 В. Это потребует применения транзисторов VТ2, VТ3 с большим допустимым напряжением на коллекторе, размещения транзисторов VТ8, VТ9 на общем теплоотводе, выполненном в виде задней стенки усилителя, и усиления охлаждения транзисторов VТ6, VТ7 за счет установки их на небольших теплоотводах с площадью охлаждающей поверхности 25…34 см2. Однако повышение напряжения питания приведет к понижению экономичности усилителя. При использовании УМЗЧ в бытовом радиокомплексе более целесообразно ориентироваться на номинальное значение выходной мощности 25 Вт на канал. При этом номинальное выходное напряжение предварительного усилителя должно быть равно 1 В. Такое его значение оптимально для получения необходимом перегрузочной способности и снижения уровня наводок. Указанное выходное напряжение обеспечивает, например, предварительный усилитель «Радиотехника УП-001-стерео».
Рис. 2. Монтажная и печатная плата усилителя Арасланова:
Детали усилителя и теплоотводы выходных транзисторов размещены на плате из одностороннего фольгированного стеклотекстолита толщиной 1,5 мм (рис. 2). Автор использовал теплоотводы с площадью охлаждающей поверхности 300 см2. Можно применить и имеющиеся в продаже штыревые и ребристые (с поперечным расположением ребер) теплоотводы с площадью охлаждающей поверхности не менее 250 см2. Для улучшения теплообмена теплоотводы с размещенными на них мощными выходными транзисторами устанавливают на расстоянии 5…10 мм над платой. Места их установки помечены на рис. 2 штриховыми линиями. В плате под теплоотводами желательно просверлить несколько рядов отверстий диаметром 3…4 мм (на рис. 2 не показаны). Резисторы R6, R7 и R9-R16 установлены на плате вертикально. Провода, соединяющие транзисторы VТ8, VТ9 с печатными проводниками, рекомендуется свить в жгут и укоротить до минимальной длины.
При монтаже использованы постоянные резисторы МЛТ и подстроечный СП5-2 (R8), конденсаторы К73-17 (С1, С10), КТ-2 (СЗ) и КМ-6 (остальные). Катушка L1 намотана на резисторе R23 и содержит 14 витков провода ПЭЛ 0,51. Резисторы R19, R20, изготовлены из провода с высоким удельным сопротивлением диаметром 0,7…1,0 мм в виде бескаркасных катушек диаметром 8…10 мм.
Вместо ОУ К544УД2А можно использовать К544УД2б, К544УД2В, а также К544УД1А (в этом случае скорость нарастания выходного напряжения уменьшится до 5 В/мкс) и аналогичные им ОУ серий КР544 (при доработке печатной платы). При использовании ОУ К544УД1А и КР544УД1А конденсатор С3 можно исключить, а перемычку между выводами 1 и 8 нужно убрать.
Функции транзистора VТ1 могут выполнять транзисторы КП303Е, КПЗ03Д; VТ2 – КТ315В, КТ315Д, КТЗ102А, КТ3102Б; VТЗ – КТ3б1В, КТ361Д; КТ3107А, КТ3107Б; КТ3107И; VТ4 – КТ313А и транзисторы серий КТ345 и КТ3107 (кроме КТ3107К, КТ3107Л); VТ5 – КТ315А, КТ315Б, КТ315В, КТ3102А, КТ3102Б, КТ3102В, КТ3102Д; VТ6 – КТб39Д, КТ6З9Г, КТ6З9Ж, КТ6З9Е; VТ7 – транзисторы серии КТ9б1; VТ8 – КТ819ГМ, КТ819В, КТ819Г; VТ9 – КТ818ГМ, КТ818В, КТ818Г; VТ10 – КТЗ1ЗБ, КТЗ13А, КТ2О8Л, КТ5О1Л, КТ5О1М. Диоды Д223А можно заменить Д223, Д223Б, тиристор КУ101Г – КУ101Е. Светодиод НL1 может быть любого типа с красным свечением. Вместо стабилитронов КС515А можно использовать два последовательно соединенных Д814А.
Для получения указанного значения коэффициента гармоник сопротивления резисторов R15, R16 и R13, R14 должны отличаться не более чем на 1%. Для подбора их с такой точностью достаточно стрелочного омметра. Транзисторы можно не подбирать, поскольку параметры усилителя не ухудшаются даже при 100-процентном разбросе коэффициентов передачи тока транзисторов, работающих в разных его плечах.
Налаживание усилителя сводится к регулировке тока покоя выходных транзисторов резистором R8 (перед размещением на печатном плате его движок следует установить в положение максимального сопротивления). Затем, включив усилитель, устанавливают этим резистором напряжение между эмиттерами транзисторов VТ8, VТ9 в пределах 30…33 мВ (ток покоя 100…110 мА) и в течение 20 мин прогрева поддерживают его на этом уровне. После длительных испытаний усилителя в самом тяжелом режиме ток покоя увеличивался до 400 мА, а затем постепенно снижался. В реальных условиях работы он находится в пределах 150…200 мА. Описанный усилитель мощности сравнивался по качеству звучания с высококачественным усилителем П. Зуева. Сравнительные испытания не выявили существенного различия в качестве звучания, несмотря на значительно более высокие характеристики контрольного усилителя.
Автор: М. Арасланов, г. Киров (журнал «Радио» №2, 1989)
УНЧ на 200Вт
Транзисторный Усилитель на основе схемы Дорофеева. Цена указана за 2 платы Качественно играющие транзисторные усилители АВ класса. Усилители из качественных деталей, проверены, качество сборки на высшем уровне. В работе плата усилитель показал себя очень хорошо. Комплектация: — Собранные и проверенные усилители; — Инструкция; — Изолирующие прокладки. Выберите значение Информация, нарушающая авторские права Информация о товарах и услугах, не соответствующих законодательству Информация непристойного содержания Спам, вредоносные программы и вирусы в том числе ссылки Информация оскорбляющая честь и достоинство третьих лиц Другие нарушения правил размещения информации. Сообщение: Отправить сообщение. Усилители звука, конструкторы, модули.
УНЧ на 200 w
Рост напряжения на базе выходного транзистора ускоряется, и Бремя, требуемое для его открытия, уменьшается, но не может стать равным нулю, поэтому ступенька сохраняется. Как только выходной транзистор откроется, на его выходе появится импульсный выброс напряжения, так как ООС еще ке действует. ОУ не может сработать мгновенно, поскольку требуется некоторое время, пока сигнал ООС пройдет от его входа до выхода время задержки. Когда же управляющий сигнал появится на выходе ОУ и поступит на базу предвыходного транзистора, пройдет еще некоторое время, пока транзистор выйдет из состояния насыщения. Это время з ачи- тельно больше, чем время, необходимое для насыщения транзистора, и оно прибавляется к времени задержки.
Усилитель Дорофеева – купить на Юле. Большой выбор товаров категории «Аудиоусилители и ресиверы» раздела «ТВ, аудио.
На сайте радиочипи представлены принципиальные схемы сабвуферов, собранные своими руками
Двухтактные транзисторные усилители мощности ЗЧ, работающие в режиме В, обладают такими достоинствами, как высокий КПД, большая выходная мощность, высокая температурная стабильность [1, 2]. Однако их широкому применению в высококачественных звуковоспроизводящих устройствах мешает один существенный недостаток. Как известно, отличительной особенностью работы таких усилителей является отсутствие начального смещения на базах транзисторов выходного каскада. С точки зрения автора, эти искажения возникают из-за неправильного использования транзистора как усилительного прибора. Дело в том, что транзистор является усилителем тока, а его заставляют выполнять несвойственные ему функции усилителя напряжения.
ТЮНИНГ
По сути усилитель уже можно считать законченным, однако смущает слишком большой диапазон питающих напряжений усилителя мощности. Разумеется, что при изменении напряжения питания изменяются и токи, протекающие через первые каскады, следовательно транзисторы первых каскадов могут уйти с «золотой середины» минимальных искажений. Собственно это и был подверждено изменением номиналов и контрольными замерами при максимальном напряжении питания. Принципиальная схема усилителя для напряжения питания ±65 приведена на рисунке 1, и позволило снизить THD примерно в 2 раза.
Рисунок 1
Коф усиления у данного УМЗЧ составляет 27 дБ, другими словами при входном напряжении 1 В на выходе усилителя будет 16 В, что на нагрузке 4 Ома будет составлять 66 Вт. Для получения максимальной мощности с незначительным увеличением THD следует уменьшить R12 до 680 Ом (коф усиления 30дБ) и на вход подавать 1,5 В. Так же рекомендуется на выходе усилителя мощности поставить резистор на 3,9 Ом и дросселек на 5мкГн, соединенные параллельно.
МЫСЛИ В СЛУХ.
Как то, в очередной раз, тестируя усилители Холтона посетила мысль — А не попробовать ли к этому усилителю напряжения прилепить выходной каскад на полевиках? Сказано — сделанно. После проверки работоспособности мысль нашептала на ухо, что предпоследний каскад практически не нужен, ведь затворы выходников тока то не потребляют и ставить дополнительный повторитель есть лишь увеличение себестоимости и трудоемкости… И действительно — после удаления предпоследнего каскада на слух ничего не изменилось, приборы же показали довольно серьезное снижение искажений на мощностях близких к максимальным (270 Вт), причем при одинаковых напряжениях питания (±65 В) и одинаковом входном напряжении (1,5 В)и нагрузке полностью биполярный вариант показал THD равным 0,1 %, а усилитель с полевиками на выходе 0,046 %, т.е. практически в 2 раза меньший. Принципиальная схема получившегося усилителя приведена на рисунке 2.
Рисунок 2
Номиналы R8, R11, R17 и R19 для напряжения питания ±35 В, для напряжения ±65 следует использовать номиналы из предыдущей схемы. Ну чтож, вроде забавненько получается, однако мучает один вопрос — А чего бы еще такого сделать чтобы стало еще лучше? Ответ образовался сам по себе — диф каскад нагружен на базу транзистора с довольно большим током покоя, следовательно ток коллектора дифкаскада будет менятся в зависимости от амплитуды выходного сигнала, а это как раз лазейка для дополнительных искажений. Выход оказался не слишком сложным — по одному повторителю после диф каскада весьма успешно решили эту проблему. Но этой доработки показалось мало — усилитель уже вплотную приблизился к усилителям высокого качества, а эти игрушки питаются обычно от двух двуполярных источников — один для усилителя напряжения и второй для оконечных каскадов, т.е. усилителей тока. Такое построение блока питания довольно заманчиво, поскольку позволяет увеличить качество питания первых каскадов усилителя напряжения, а так же увеличивается КПД оконечных каскадов, поскольку напряжение питания усилителя напряжения всегда несколько больше напряжения питания оконечных каскадов. Однако этот вариант довольно сильно увеличивает трудоемкость изготовления блока питания и дополнительные конденсаторы фильтра питания тоже чего то стоят. Проглядев n-ое количество схем решение проблемы возникло довольно неожиданно — организовать плавающее питание для усилителя напряжения. Другими словами напряжение питания усилителя напряжения будет зависить от выходного сигнала — если на выходе увеличивается положительная полуволна — на усилителе напряжения увеличиваться будет плюсовая ветка питания и уменьшаться величина минуса и наоборот — при увеличении минусовой полуволны напряжение питания минуса будет увеличиваться а плюса уменьшаться. Таким образом от одного источника питания стало возможным получить питание на усителе напряжения больше самого источника питания. Кроме того, что усилитель теперь имеет максимальный КПД (при одном и том же напряжении питания выходная мощность увеличилась на 40 Вт по сравнению с предшественником и на 80 Вт по сравнению со схемой на рисунке 1) у него еще довольно серьезно снизился уровень THD, что позволило увеличить коф усиления до 35 дБ, а это означает, что при входном напряжении 1 В усилитель на нагрузку 4 Ома и напряжении питания ±65 В отдаст в нагрузку честные 400…410 Вт синусоидального сигнала при THD равном 0,01%. Тут в догонку еще появилась мыслишка — А не интегрировать ли в усилитель защиту от перегрузки? В результате на свет появилась схема приведенная на рисунке 3, которая и была воплощена в «металле».
Рисунок 3
Оставалось решить вопрос адаптации усилителя к различным источникам питания, точнее к величинам питающих напряжений. Ну эта проблема решилась довольно просто — в точки формирования опорного напряжения дифкаскада была введена цепочка из четырех диодов и подстроечного резистора. Таким образом появилась возможность не только изменять ток чере первые каскады в зависимости от напряжения питания, но и появилась цепочка которая будет поддерживать этот ток на одном уровне при изменении температуры окружающей среды. Другими словами усилитель теперь имеет 2 термостабилизирующих узла — первый следит за током покоя усилителя напряжения, второй — током покоя оконечных каскадов. Таким образом появился усилитель с повышенной термостабильностью, повышенным КПД, пониженным THD, защитой от перегрузки и идеальной адаптацией к напряжению питания, т.е. усилитель от которого, в зависимости от количества оконечных пар транзисторов, можно получить от ста до 600 Вт весьма приличного звука, на рисунке 4 собственно и изображена практически финальная версия черновика, полностью работоспособного черновика — защита еще несколько сыровата, тем не менее работает вполне надежно. Резистором R63 выставляется уровень сработки защиты в зависимости от требуемой мощности.
Рисунок 4
Почему верхним пределом прописано 600 Вт? Просто суммарная емкость затворов оконечных транзситоров становится уже довольно высокой и для выравнивания характеристик уже требуется вводить дополнительный повторитель на полевиках. Да и греться это чудо будет уже слишком сильно. Так что выше 600Вт в этом варианте лучше не использовать. Однако заложенный, в данное схемотехническое решение, потенциал слишком велик и ограничиваться мощностью в 600 Вт как то не слишком серьезно, поэтому поломав еще немного голову мы изменили систему защиты от перегрузки — сделали ее по тиристорному варианту, т.е. в не штатной ситуации ток не ограничивается на каком то уровне, а транзисторы оконечного каскада полностью закрываются, что уменьшает нагрузку на них и увеличивает надежность усилителя. Ну а мощность было решено увеличивать переводом усилителя в класс G, что позволило используя все тот же модуль усилителя напряжения, получить на нагрузке 4 Ома до 1300 Вт и до 2400 Вт на 2 Ома при THD 0,02%. Конечно Америки мы не открыли — это уже где то было, тем не менее стало понятно что откуда берется и куда девается, надеемся и Вам тоже…
РЕГУЛИРОВКА УСИЛИТЕЛЯ МОЩНОСТИ ЛАНЗАР
Адрес администрации сайта
