категория Схемы усилителей материалы в категории * Подкатегория Схемы усилителей на транзисторах
Так называемые динамические интермодуляционные искажения возникают в транзисторных усилителях при резких перепадах уровня сигнала. Особенно заметны эти искажения при воспроизведении музыкальных программ. Для того чтобы уменьшить эти искажения, в данном усилителе широко использованы местные ООС по току, применено так называемое «токовое зеркало», улучшающее симметрию усиливаемого сигнала на входе оконечного каскада, использована коррекция АЧХ по опережению.
Основные параметры усилителя
Номинальный диапазон частот, Гц .... 16... 100 000;
Номинальная выходная мощность на нагрузке сопротивлением 8 Ом (при коэффициенте гармоник 0,35 % на частотах
1 000 и 10 000 Гц), Вт
.... 20;
Номинальное входное напряжение, В .... 1;
Относительный уровень шумов и фона, дБ
.... -60.
Принципиальная схема усилителя
Усилитель содержит входной дифференциальный каскад на транзисторах V1, V2, симметрирующий каскад на транзисторах VЗ, V5 с «токовым зеркалом» на транзисторах V4, V6, выходной каскад.на транзисторах V14- V17 и устройство защиты от короткого замыкания в нагрузке на транзисторах V9, V10.
Резисторы R3, R4 в эмиттерных цепях транзисторов первого каскада создают местную ООС по току, повышающую линейность и входное сопротивление каскада, а также улучшающую его симметричность. Резисторы R11, R14 создают местную ООС во втором каскаде. Коррекция АЧХ по опережению осуществляется конденсаторами С2 и С6.
Выходной каскад выполнен по традиционной схеме с фазоинвертором на транзисторах разной структуры V14, V15. Ток покоя транзисторов V16, V17 устанавливается подстроечным резистором R15 и стабилизируется при изменении температуры транзистором V7, имеющим с одним из них тепловую связь. Диоды V18, V19 защищают транзисторы выходного каскада от перенапряжений при индуктивном характере нагрузки.
Усилитель охвачен ООС, напряжение которой снимается с нагрузки и через цепь R10C4C5R9 поступает на вход первого каскада (в цепь базы транзистора V2). Цепь R28C10 повышает устойчивость усилителя против самовозбуждения.
Устройство защиты выходного каскада от короткого замыкания в нагрузке выполнено по мостовой схеме. Для отрицательной полуволны усиливаемого сигнала мост образован сопротивлением нагрузки и резисторами R26, R20 и R17. В диагональ моста включен эмиттерный переход транзистора V9.
При резком снижения сопротивления нагрузки баланс моста нарушается, транзистор V9 открывается и своим малым сопротивлением участка эмиттер - коллектор шунтирует (через диод V8) вход предоконечного каскада на транзисторе V14. В результате ток выходного каскада мгновенно ограничивается. Для положительной полуволны сигнала мост образован сопротивлением нагрузки и резисторами R27, R21 и R19 в диагональ моста "включен эмиттерный переход транзистора V10.
Для хорошей линейности усилителя пары транзисторов V1 и V2, VЗ и V5 V4 и V6, V16 и V17 необходимо подобрать по статическому коэффициенту передачи тока h21э.
Детали и настройка усилителя
Транзисторы V14, V15 установлены на П-образных теплоотводах, согнутых из полосы листового (толщиной 24мм, шириной 20 мм) алюминиевого сплава (размеры теплоотвода - 20 X 25 X 15 мм). Теплоотводы каждого из транзисторов V16, V17 должны иметь охлаждающую поверхность площадью около 250 см2. К одному из этих теплоотводов приклеивают транзистор V7 клеем 88-Н.
Налаживание усилителя сводится к устранению (подстроечным резистором R7) постоянного напряжения на выходе и установке (подстроечным резистором R15) тока покоя выходного каскада в пределах 80... 100 мА.
Добрый день! Сейчас мы соберём усилитель низкой частоты. За основу взята микросхема TDA2004.
Она имеет два выхода, но мощность каждого по отдельности – 8 Ватт, а это не так уж много. Поэтому мы воспользуемся мостовым включением. Такое включение позволит повысить мощность более чем в два раза.
Характеристики усилителя
Итак, основные характеристики нашего усилителя:- Напряжение питания: 8-18 вольт;
- Номинальная выходная мощность: 20 Ватт;
- Максимальная выходная мощность: 25 Ватт.
Необходимые детали
- DD.1 – TDA2004;
- C1, C2, C3, C7, C8 – 0.1 мкФ;
- C4 – 470 мкФ, 25 Вольт;
- C5 – 10 мкФ;
- C6 – 1 нФ;
- R1 – 470 Ом;
- R2, R3 – 22 Ом.
Печатная плата
Для печатной платы нам понадобится кусочек текстолита размером 3х2 см, а также рисунок платы:(cкачиваний: 133)
Изготовление усилителя низкой частоты
Вырезаем и переносим лазерно-утюжным методом. Всё, что не до конца перенеслось, дорисовываем лаком.
Травить будем в растворе перекиси водорода и лимонной кислоты. В большой одноразовый стаканчик наливаем три столовые ложки перекиси, сыпем столовую ложку лимонной кислоты и добавляем щепотку обычной соли, она – катализатор, и в процессе реакции не расходуется. Перемешиваем раствор до полного растворения веществ и бросаем туда плату. Начинают выделяться пузырьки водорода, а раствор окрашивается в голубой цвет.
Плата травится около получаса. Чуть ускорить процесс можно, поставив раствор на солнце.
Когда лишняя медь растворится, достаём плату и промываем её водой.
Использованный раствор следует вылить в общую канализацию.
Далее ацетоном очищаем плату от тонера и лудим дорожки.
Вначале впаиваем на своё место микросхему, затем остальные компоненты.
Монтаж производите, ориентируясь на картинку:
На данном этапе усилитель готов. Перед включением микросхему следует установить на теплоотвод.
Вот такой получился компактный, но довольно мощный усилитель. Подключал к нему НЧ головку на 25 Ватт 4 Ома – справился отлично, на полной громкости никаких хрипов, щелчков и прочих искажений звука не наблюдалось. За час работы радиатор нагрелся до 60 градусов.
А на этом моя статья подошла к концу, всем удачи в повторении!
Усилитель мощности ЗЧ, схема которого показана на рисунке выполнен на лампах от старых черно-белых телевизоров или радиол. Это предварительный усилитель с фазоинвертором на двойном триоде 6Н2П и двухтактный выходной каскада на двух лампах 6П14П.
Использование таких старых компонентов, часто являющихся ненужными, или полученных путем разборки или утилизации старой аппаратуры, делает себестоимость данного усилителя, приближающейся к нулю. Хотя, с другой стороны, ламповых сейчас уже не так уж много и осталось.
Характеристики усилителя
Усилитель развивает на нагрузке сопротивлением 8 Ом мощность около 20 Вт при коэффициенте нелинейных искажений не более 0,6%. При коэффициенте нелинейных искажений не более 0,25% мощность составляет 14 Вт. Диапазон рабочих частот при неравномерности 6 Дб равен 30...20000 Гц. Чувствительность входа усилителя 250 мВ. Регулировка громкости переменным резистором R3.
Принципиальная схема усилителя
На схеме показан монофонический вариант усилителя. Стереоусилитель представляет собой два таких же усилителя, питающихся от одного общего мостового выпрямителя на диодах VD1- VD4.
Входной сигнал через разъем Х1 и регулятор громкости на R3, поступает на каскад предварительного усиления, выполненный на первом триоде лампы H1. Сигнал отрицательной обратной связи поступает в цепь катода этого триода с отвода вторичной обмотки выходного трансформа-тора Т1.
Усиленный сигнал снимается с анода и поступает через конденсатор С6 на сетку второго триода лампы Н1. Второй триод фазоинверсным каскадом, создающим противофазные сигналы, необходимые для работы выходного двухтактного усилителя мощности.
Рис.1. Принципиальная схема простого лампового усилителя мощности на 14-20 Ватт, 6Н2П, 6П14П.
Прямой сигнал снимается с катода этого триода и через конденсатор С5 поступает на сетку пентода Н3. Инверсный сигнал снимается с анода триода и через С4 поступает на сетку пентода Н2.
В анодной цепи пентодов включена первичная обмотка выходного трансформатора Т1. Питание на каскад поступает через отвод данной обмотки.
Рис.2. Схема включения обмоток трансформатора.
Для исключения самовозбуждения по высоким частотам в цепях сеток Н2 и НЗ включены резисторы R10 и R12. Экранирующие сетки пентодов Н2 и Н3 подключены к плюсу источника питания через резисторы R15 и R16. Теперь о деталях.
Детали
Все конденсаторы кроме C3 и C6 должны быть рассчитаны на напряжение не ниже 350V, конденсаторы C3 и C6 -на напряжение не ниже 50V. Диодный мост на VD1-VD4 можно заменить другим на выпрямительных диодах, допускающих ток не ниже 1А и напряжение не ниже 350V.
Таблица 1.
Трансформаторы, как выходной, так и сетевой, выполнены на одинаковых сердечниках Ш85. Обмотка 1-2 сетевого трансформатора Т2 содержит 1000 витков ПЭВ 0,43. Обмотка 3-4 - 1300 витков ПЭВ 0,2.
Накальная обмотка 5-6 содержит 33 витка ПЭВ 0,96. На рисунке 2 приводится схема намотки выходного трансформатора Т1. Буквами Н и К на схеме обозначены, соответственно, начало и конец секции обмотки. Другими буквами обозначены секции обмотки. Намоточные данные Т1 сведены в таблицу 1.
Усилитель мощности звука 20W — данный УНЧ создан на базе чипа LM1876, а это уже в свою очередь модификация широко известного сдвоенного усилителя низкой частоты LM1875. Микросхема LM1876 изначально создавалась для динамических излучателей и может свободно выдать мощность 20 Вт на два канала при сопротивлении нагрузки 4 Ом, при этом коэффициент нелинейных искажений составляет всего-навсего 0,09%. Ниже показана принципиальная схема, печатка и спецификация устройства.
Не так давно один из сайтов публиковал схему усилителя мощности реализованного с использованием чипа TDA2003 и способный работать как с наушниками так и озвучивать небольшие по объему помещения. Но судя по многочисленным откликам звучание у него все-таки не то, которое хотелось бы. Поэтому желающим предлагаю повторить более мощный вариант УМЗЧ с использованием микросхемы LM1876. p>
Принципиальная схема усилителя LM1876
Данное устройство получает питающее напряжение от двух полярного блока питания, в состав которого входят тороидальный трансформатор имеющий две обмотки на переменное напряжение 15v с выводом средней точки. После выпрямителя и цепи фильтра, состоящего из двух электролитических конденсаторов емкостью 6800 uF, постоянное напряжение для питания данной микросхемы составляет уже в пределах ±20v. Установленные в цепи диодного моста катушки индуктивности L1 и L2 служат для снижения сетевых помех.
Звуковой сигнал поступает через обычный входной стерео коннектор вмонтированный в печатную плату. Там же установлен балансный потенциометр для регулировки уровня звука. Данный потенциометр еще имеет функцию переключения усилителя в состояние ожидания, при этом потребления тока микросхемой составляет всего 3,8 мА. Акустические системы подключаются к усилителю мощности через разъемы типа «тюльпан», которые также вмонтированы в плату.
Для создания комфортных условий работы аппарата, микросхему, которая сильно греется необходимо установить на радиатор охлаждения с эффективной площадью рассеивания тепла не менее 120 мм2. При выходной мощности усилителя 20 Вт, мощность потребления составит примерно 38 Вт, это если сопротивление нагрузки имеет 4 Ом, а на сопротивлении 8 Ом будет около 20 Вт. Критическая температура для кристалла микросхемы находится в пределах 170C. Исходя из этого, теплоотвод нужно подбирать как можно больше, то есть насколько может позволить размер корпуса. В таком случае будет меньше срабатываний системы защиты чипа при перегреве. Также при креплении чипа к радиатору на его подложку необходимо нанести слой теплопроводной пасты КПТ-8 — это существенно снизит тепловое сопротивление. Немного ниже можно скачать все необходимое для создания усилителя мощности .
Здесь показано фото уже готового УНЧ
Усилитель, предназначенный для использования в профессиональных аудиосистемах, должен отвечать целому ряду специфических требований. В первую очередь это повышенная выходная мощность, которую должен развивать аппарат в течение длительного времени, а также простая и надежная конструкция.
Современные усилители для профессионального использования обычно работают в классе D, который позволяет получить высокую выходную мощность при небольшом нагреве схемы. Также подобные модели могут иметь эффективный импульсный блок питания, способный отдать в нагрузку значительный импульсный ток. Важным показателем качества схемы профессионального усилителя является коэффициент демпфирования нагрузки, так как техника этого класса обычно работает на акустические кабели большой длины. А для лучшей помехозащищенности подобный аппарат должен иметь балансные входные клеммы. Профессиональный усилитель мощности должен быть рассчитан на установку в стандартную рэковую стойку, и, как правило, имеет систему принудительного охлаждения. Профессиональные усилители мощности используются как при озвучивании общественных заведений, так и создании аудиосистем для концертных выступлений. Концертный усилитель имеет как стандартные, так и специализированные разъемы (Speakon, TRS) для подключения акустических систем и источников сигнала и световую индикацию режимов работы хорошо различимую в условиях ограниченно освещенности. Ввиду значительной выходной мощности концертные усилители, как правило, оснащаются схемой «мягкого старта», которая позволяет избежать перегрузки электросети при его включении.
