Простой усилитель мощности на полевых транзисторах
Не смотря на кажующуся простоту этот усилитель показал довольно не плохие параметры, что позволяет смело причислить данный усилитель к разряду HI-FI аппаратуры. Принципиальная схема усилителя приведена на рисунке 1, напряжения проставлены при питании ±50В. Схемотехника всей линейки этих усилителей практически одинаковая, отличаются они лишь количеством оконечных транзисторов — в варианте УМ МОСФИТ 100 используется одна пара, в варианте УМ МОСФИТ 400 — 4 пары. На входе усилителя используется ОУ, который производит первичное усилиние по напряжению, далее схема разделяется на 2 одинаковых фрагмента : один для положительной полуволня сигнала (VT1, VT3, VT5, VT7, VT9), второй — для отрицательной (VT2, VT4, VT6, VT8, VT10). Каждый фрагмент охвачен своей собственно ООС (R10-R14 для плюса и R11-R15 для минуса) и работает в усилительном режиме, что позволо получать довольно большие мощности при незначительном усилении напряжения в ОУ. Этот же фактор довольно сильно увеличил КПД усилителя.
Рисунок 1 — принципиальная схема УМЗЧ
Ток покоя усилителя довольно мал 35…45 мА, и искажения типа «ступенька» не появляются благодаря все той же местной ООС. Однако исскуства без жертв не бывает, в данном варианте усилителя через предпослений каскад несколько великоват — 17…20 мА, что говорит об ОБЯЗАТЕЛЬНОМ использовании радиаторов для этого каскада, хоть и не больших, но они нужны. Радиаторы можно изготовить из листового алюминия толщиной 0,5…1мм и минимальными размерами 15х35мм, оптимально 20х40мм принципиальная схема усилителя мощности на мосфитах умзч на полевиках простой усилитель мощности нч усилитель для сабвуфера усилитель для саба симметричный усилитель мощности 100 ватт 200 ватт 300 ватт 400 ватт 100 вт 20 вт 30 вт 400 вт
Усилитель охвачен общей ООС, коф усиления усилителя можно расчитать по формуле R33 / R2 + 1, в данном слечае составляет 47 раз (33 дБ). В небольших пределах можно изменять R2 для получения требуемого коф усиления, однако превышать коф усиления выше 37 дБ (R2 не должен быть меньше 680 Ом). Основные параметры усилителя сведены в таблицу 1.
Таблица 1
| Параметр | Значение |
| Максимальная выходная мощность при использовании в качестве широкополосного усилителя: | |
| УМ МОСФИТ 100 УМ МОСФИТ 200 УМ МОСФИТ 300 УМ МОСФИТ 400 | 100 Вт 200 Вт 300 Вт 400 Вт |
| Максимальная выходная мощность при использовании в качестве сабвуферного усилителя: | |
| УМ МОСФИТ 100 УМ МОСФИТ 200 УМ МОСФИТ 300 УМ МОСФИТ 400 | 120 Вт 240 Вт 360 Вт 480 Вт |
| Напряжение питания | ±35…±80 В |
| THD для нагрузки 4 Ома и 90 % от максимальной выходной мощности не более | 0,02% |
| THD для нагрузки 8 Ом и 90 % от максимальной выходной мощности не более | 0,01% |
| Рекомендуемый ток покоя | 35…45 мА |
| Коф усиления | 33 дБ |
Оконечные транзисторы устанавливать на теплоотвод желательно через электроизолирующие тепловодящие прокладки (слюду) смазав фланцы теплопроводящей пастой, на радиатор следует подать «общий» провод. Однако можно обойтись и без прокладок, но в этот случае следует иметь ввиду, что на радиатор будет присутствовать выходной сигнал усилителя, что может вызвать возбуждение усилителя, радиатор необходимо изолировать от корпуса.
На рисунке 2 приведен чертеж расположения деталей на печатной плате и схема подключения усилителя, сам чертеж печатной платы можно взять тут.
Рисунок 2 — расположение деталей на печатной плате
Гибридные усилители video
Совместить любимый многими тембральный окрас, естественность звучания и устойчивость к перегрузкам ламповых усилителей с надежностью, долговечностью и точностью воспроизведения ВЧ транзисторных конструкций. Идея уже далеко не нова. Сегодня мы поговорим о современных гибридных Hi-Fi усилителях.
На заре становления рубрики AuDDiolab я уже упоминал об этом интересном классе устройств. Пришло время уделить ему должное внимание. За что же в сущности идет борьба при создании гибридного усилителя? Ведь «чистокровный» ламповый агрегат класса А сполне способен отыгрывать музыку более чем хорошо. Да, всё действительно так.
Richter Sorcerer — так выглядит мечта многих аудиофилов
Но даже у класса А есть ахиллесова пята. Тот самый фатальный недостаток, ограничивающий его повсеместное распространение. И это — экспоненциальный рост сложности проектирования и себестоимости такого усилителя при попытках довести его мощность до каких-либо серьезных показателей. Дело тут в том, что без просто заоблачных требований к качеству элементной базы и монтажа и даже к организации питания устройства добиться укладывающегося в рамки Hi-Fi коефициента нелинейных искажений (КНИ) здесь попросту невозможно. А потому уделом ламповых однотактников класса А остаются маломощные, но выдающие потрясающе качественный звук решения.
Невероятно, но КНИ, равный 1.2% для мощных ламповых усилителей считается хорошим показателем
Вот здесь и возникает потребность в альтернативном решении, способном обеспечить сопоствимый уровень звучания и высокие показатели мощности одновременно. И быть при этом экономически целесообразным. Так зародилась потребность в мощных гибридных усилителях.
Гибридное чудовище Magnat RV 3. 2 x 200 Ватт и КНИ 1%. Недостижимые для простой «лампы» показатели
Но не мощью единой жив рынок! Имеет место и другая крайность — усилители для наушников. Где, помимо достаточной для раскачи высокоомных наушников мощи, требования к уровню КНИ выходят на совершенно иной уровень. Hi-Fi наушники по умолчанию являются инструментом куда более точным, нежели акустика. И все грехи, водящиеся за усилителем, они в обязательном порядке «озвучат». Прямо в ушные каналы слушателя. А потому, здорово было бы и «крутой норов» ламп обуздать, сведя искажения к минимуму, и конструкцию максимально удешевить. Так появились гибридные усилители для наушников. Зачастую простые, сравнительно дешевые бестрансформаторные решения. Но многие модели действительно способны выдать звук такого уровня, что «чистокровным» ламповым собратьям приходится обильно краснеть.
Apex Peak/Volcano заставит наушники петь
Безусловно, на этом перечень разновидностей «гибридов» не заканчивается. Любая современная «ламповая» микросистема для плееров и смартфонов на практике оснащается именно гибридным усилителем. Samsung, Roth, Fatman. Список можно продолжать и продолжать. Достаточно лишь вспомнить тот самый кикстартеровский проект портаивного «гибридника» для наушников.
Одно совершенно ясно — в обозримом будущем «классическим» ламповым решениям останется место лишь в сегменте ультимативного Hi-End. А околобюджетный и среднеценовой куски лампового пирога целиком и полностью достанутся гибридным конструкциям.
Stereo Hybrid Tube Amp. $149. Без комментариев
Так в чем же их секрет? Ответ прост — в транзисторном контроле режимов работы ламп. Фактически, небольшое количество транзисторных элемеентов с минимальной обвязкой способны заменить собой длиннющие, дорогостоящие и при этом повышающие уровень КНИ «гирлянды» конденсаторов, сопротивлений и прочих элементов, призванных удержать ламповый норов в рамках приличи дедовскими методами.С одной стороны мы получаем рост достоверности звучания, а с другой — упрощение (а значит и удешевление) конструкции.
Простота — залог отличного звука
Да, многие маститые «гуру»-аудиофилы до сих пор не воспринимают такие решения всерьез потому, что в них якобы пристутствует обратная связь, пагубно влияющая на звук. На практике же транзисторные жлементы в таких схемах не выполняют роль усиливающих сигнал элементов. А потому рассматривать такие опасения всерьез не следует.
Вот и все на сегодня. Настоятельно рекомендую всем читателям рубрики AuDDiolab по возможности ознакомиться со звуком «гибридов». Вполне возможно это именно то, что многие из вас искали. А так же напишите в комментариях, будет ли вам интересен цикл материалов о построке гибридного усилителя своими силами. Если я пойму, что «критическая масса» откликов набралась, такой проект не заставит себя долго ждать. До скорого! 🙂
Please wait…
Схема усилителя представлена на рис. 1.
Расчет электрических цепей с полевыми транзисторами
к оглавлению
В усилителе на полевом транзисторе, схема которого приведена на рис. 9, ток стока Ic и напряжение Uси связаны уравнением:
(5)
В соответствии с этим уравнением можно построить линию нагрузки (нагрузочную характеристику):
(6)
Для ее построения на семействе статических выходных (стоковых) характеристик полевого транзистора достаточно определить две точки:
1-я точка: полагает Ic = 0, тогда Uси = Ес;
2-я точка: полагает Uси = 0, тогда Ic = Ес/(Rc+Rи).
Графическим решением уравнения для выходной цепи рассматриваемого каскада являются точки пересечения линии нагрузки со стоковыми характеристиками.
Рисунок 11 – Графический расчет режима покоя каскада на полевом транзисторе при помощи выходных и входной характеристик
Значение тока стока Iс и напряжения Uси зависят также от напряжения затвора Uзи. Три параметра Iсп, Uсип и Uзип определяют исходный режим, или режим покоя усилителя. На выходных характеристиках этот режим отображается точкой По, лежащей на пересечении выходной нагрузочной характеристики с выходной статической характеристикой, снятой при заданном значении напряжения затвора.
Резистор R3 предназначен для подачи напряжения Uзип с резистора Rи между затвором и истоком транзистора. Сопротивление R3 принимают равным 1…2 МОм.
Сопротивление резистора Rи для обеспечения режима покоя, харак-теризуемого значениями Iс = Iсп и Uзи = Uзип (точка По, рис. 11), рассчитывают по формуле:
к оглавлению
Знаете ли Вы,
что такое «Большой Взрыв»? Согласно рупору релятивистской идеологии Википедии «Большой взрыв (англ. Big Bang) — это космологическая модель, описывающая раннее развитие Вселенной, а именно — начало расширения Вселенной, перед которым Вселенная находилась в сингулярном состоянии. Обычно сейчас автоматически сочетают теорию Большого взрыва и модель горячей Вселенной, но эти концепции независимы и исторически существовало также представление о холодной начальной Вселенной вблизи Большого взрыва. Именно сочетание теории Большого взрыва с теорией горячей Вселенной, подкрепляемое существованием реликтового излучения…» В этой тираде количество нонсенсов (бессмыслиц) больше, чем количество предложений, иначе просто трудно запутать сознание обывателя до такой степени, чтобы он поверил в эту ахинею. На самом деле взорваться что-либо может только в уже имеющемся пространстве. Без этого никакого взрыва в принципе быть не может, так как «взрыв» — понятие, применимое только внутри уже имеющегося пространства. А раз так, то есть, если пространство вселенной уже было до БВ, то БВ не может быть началом Вселенной в принципе. Это во-первых. Во-вторых, Вселенная — это не обычный конечный объект с границами, это сама бесконечность во времени и пространстве. У нее нет начала и конца, а также пространственных границ уже по ее определению: она есть всё (потому и называется Вселенной). В третьих, фраза «представление о холодной начальной Вселенной вблизи Большого взрыва» тоже есть сплошной нонсенс. Что могло быть «вблизи Большого взрыва», если самой Вселенной там еще не было? Подробнее читайте в FAQ по эфирной физике.
| НОВОСТИ ФОРУМА Рыцари теории эфира |
08.08.2020 — 18:15: ВОЙНА, ПОЛИТИКА И НАУКА — War, Politics and Science -> ПРАВОСУДИЯ.НЕТ — Карим_Хайдаров. 08.08.2020 — 18:12: ВОСПИТАНИЕ, ПРОСВЕЩЕНИЕ, ОБРАЗОВАНИЕ — Upbringing, Inlightening, Education -> Просвещение от Пламена Паскова — Карим_Хайдаров. 08.08.2020 — 17:06: ЭКОЛОГИЯ — Ecology -> Биологическая безопасность населения — Карим_Хайдаров. 08.08.2020 — 14:37: ВОЙНА, ПОЛИТИКА И НАУКА — War, Politics and Science -> РАСЧЕЛОВЕЧИВАНИЕ ЧЕЛОВЕКА. КОМУ ЭТО НАДО? — Карим_Хайдаров. 08.08.2020 — 06:18: ВОЙНА, ПОЛИТИКА И НАУКА — War, Politics and Science -> Проблема государственного терроризма — Карим_Хайдаров. 07.08.2020 — 17:15: ЭКОЛОГИЯ — Ecology -> ЭКОЛОГИЯ ДЛЯ ВСЕХ — Карим_Хайдаров. 07.08.2020 — 17:15: ВОСПИТАНИЕ, ПРОСВЕЩЕНИЕ, ОБРАЗОВАНИЕ — Upbringing, Inlightening, Education -> Просвещение от Владимира Николаевича Боглаева — Карим_Хайдаров. 07.08.2020 — 13:57: ТЕОРЕТИЗИРОВАНИЕ И МАТЕМАТИЧЕСКОЕ МОДЕЛИРОВАНИЕ — Theorizing and Mathematical Design -> ФУТУРОЛОГИЯ — прогнозы на будущее — Карим_Хайдаров. 07.08.2020 — 13:00: ВОСПИТАНИЕ, ПРОСВЕЩЕНИЕ, ОБРАЗОВАНИЕ — Upbringing, Inlightening, Education -> Просвещение от К.П. Петрова (КОБ) — Карим_Хайдаров. 07.08.2020 — 08:57: ВОСПИТАНИЕ, ПРОСВЕЩЕНИЕ, ОБРАЗОВАНИЕ — Upbringing, Inlightening, Education -> Просвещение от схиигумена Сергия (Николая Романова) — Карим_Хайдаров. 07.08.2020 — 08:01: ВОСПИТАНИЕ, ПРОСВЕЩЕНИЕ, ОБРАЗОВАНИЕ — Upbringing, Inlightening, Education -> Просвещение от Вячеслава Осиевского — Карим_Хайдаров. 06.08.2020 — 20:06: ЭКОНОМИКА И ФИНАНСЫ — Economy and Finances -> КОЛЛАПС МИРОВОЙ ФИНАНСОВОЙ СИСТЕМЫ — Карим_Хайдаров. |
