Эту схему (на пробу) мне принёс знакомый DJ. Он и сам не знает, откуда она у него взялась. Но после сборки схема очень порадовала своими характеристиками. Поэтому я не голословно рекомендую собрать её всем желающим.

Схема усилителя

Детали:
R1,R11 1K

R2 36K
R3 240
R4-R5 330
R6-R7 20K
R8-R9 3,3K 0,5W
R10 27, 2W
R12-R15 0,22 5W
R16 10K
C1 0,33mkF
C2 180p
C3-C4 10mkF 25V
C5-C7 0,1mkF
C8 0,22mkF
C9-C10 56p
VD1-VD2 КС515А
VT1 KT815Г
VT2 KT814Г
VT3 VT5 VT... 2SA1943
VT4 VT6 VT... 2SC5200

Вместо указанных на схеме деталей можно применить выходные транзисторы КТ8101А и КТ8102А. Их количество может быть любым.
Скачать схему и печатную плату усилителя 28 кБ (SLayout)

Блок питания

Схема биполярного источника питания

От автора: "Схема простая: трансформатор, диодный мост и пара конденсаторов. Трансформатор нужен по мощности чуть больше, чем общая мощность каналов, а конденсаторы - чем больше ёмкости, тем лучше. Только напряжение обмоток рассчитывайте так, чтобы на конденсаторах было не больше 50 вольт."

Предлагаемая схема предназначена для «умощнения» интегральных усилителей мощности на микросхемах TDA7293 и TDA7294 с помощью нескольких внешних компонентов. Отличительная особенность предлагаемой схемы – простота и отсутствие наладки.

Многие из собиравших усилители на микросхемах TDA7293 и TDA7294 столкнулись с тем, что реальная микросхема не держит заявленную в Datasheet мощность. Одна из возможных причин – некачественные китайские микросхемы. Впрочем – на высокоомную нагрузку они обычно работают неплохо, из чего можно сделать вывод, что кристалл под нагрузкой просто перегревается, а хваленая тепловая защита (как и защита от короткого замыкания) работает тоже «по-китайски»: не защищает ни от чего. Внимательное изучение микросхемы приводит к тем же выводам – вызывает большое сомнение способность этого корпуса отвести от кристалла более 40-50w. Ну разве что охлаждать его жидким азотом...

Защита от КЗ там тоже специфична – при работе на комплексную нагрузку (реальный сабовый динамик) пиковые токи даже при половинной мощности превышают порог срабатывания защиты, что вызывает противный треск в звуке… При этом (печальный опыт, увы) – спустя пару минут микросхема все равно превращается в облако дыма, не смотря на все усилия внутренней схемы защиты…

А сама идея TDA7293 и TDA7294 весьма привлекательна – малогабаритный модуль мощностью 100-130 Вт с весьма приличным звуком (не хай-энд, но вполне хай-фай…). Это и усилитель для домашнего сабвуфера, и усилитель гибридного гитарного аппарата, да и для озвучивания небольших помещений достаточно 2-3 таких модуля с соответствующими колонками… Жаль только, что оно не работает, как обещает документация производителя…

Мысль использовать TDA7293 в качестве предварительного усилителя с внешним выходным каскадом была совершенно банальна и очевидна, и даже отражена в документации на микросхему. Предлагаемое производителем решение назвать простым можно с некоторой натяжкой, а главное – оно только понижает рассеиваемую микросхемой мощность, но не увеличивает отдаваемый в нагрузку ток…

Потому – было решено сделать «умощнение» по-другому, и, естественно, как можно проще. Отмечу сразу - это решение не в аудиофильском стиле «только лампы и обязательно в классе "А"»… Специально измерение искажений не проводились, но видимых на экране и явно слышимых невооруженным ухом искажений схема не имеет, тем более что изначально схема предназначалось для работы с сабвуфером.

Входная часть - практически типовое включение TDA7293. Слегка изменена схема формирования управляющих напряжений на 9/10 выводах микросхемы для простоты. Обращу внимание на раздельные «земли» входных цепей и электролитов питания и нагрузки! Если усилитель у вас одноканальный с отдельным питанием и сигнал подается прямо на вход TDA7293, тогда земли можно не разделять (как это и сделано на большинстве печатных плат, предлагаемых в комплекте с TDA7293). А вот если от одного источника питается несколько каналов, да еще сигнал поступает от какого-нибудь кроссовера, «земля» питания которого тоже прицеплена к «земле» усилителя мощности, вот тогда и возникают вопросы типа: «Чего ж оно фонит? Я же все заэкранировал!» Дорожку на печатке нужно разрезать, и прямо на разрез можно припаять SMD резистор ом на 100. Этого можно и не делать, но тогда есть шанс забыть при отладке подать «землю сигнальную» и все спалить. Землю сигнальную нужно протянуть отдельным проводом (можно использовать экран экранированного провода) от источника сигнала. Поскольку внешний выходной каскад работает в классе B, для устранения «ступеньки» в выходном сигнале резистор R8 выбран относительно низкоомным (0,75 Ом), и в диапазоне выходного тока до 1 A преимущественно работает высоколинейная TDA7293. Когда выходной ток усилителя увеличивается примерно до 1 A, плавно открывается выходной транзистор и выходной ток TDA7293 ограничивается суммой тока базы выходного транзистора и 1 A через R8. Уменьшать значение R8 далее не следует - линейность это заметно не повысит, а мощность, рассеиваемая TDA7293, возрастет. Конденсатор С9 устраняет ВЧ возбуждение и дополнительно уменьшает переключательные искажения выходного каскада (точнее – он позволяет ВЧ составляющим с выхода TDA7293 поступать непосредственно в нагрузку, что довольно эффективно компенсирует «ступеньку» выходной пары внешних транзисторов). В первом варианте была использована одна пара выходных транзисторов, при этом мощность на резистивном эквиваленте нагрузки 4 ома получилась 200 w синуса при питании +/-55 v на холостом ходу. Под нагрузкой питание садилось примерно до 48 v (питание осуществлялось трансформатором ТС-360 с перемотанной вторичной обмоткой, емкости фильтра – по 15000 мкФ). Поскольку реальная нагрузка носит комплексный характер, для повышения надежности была добавлена вторая пара транзисторов и резисторы R9 и R10 для выравнивания токов между парами (если необходима мощность менее 200 Вт, вполне можно ограничиться одной парой выходных транзисторов. В таком случае резисторы R9 и R10 можно исключить). Цепь обратной связи подключена к эмиттерам VT1,VT2. Это увеличивает выходное сопротивление усилителя на 0,08 ома и, на мой взгляд, дефектом не является. Если же обратную связь подключить к нагрузке, выходной ток TDA7293 не будет ограничиваться на уровне 1 А, а будет продолжать расти, хотя и медленно.

Рекомендую акустику подключать через реле со схемой задержки подключения и защиты от постоянного напряжения на выходе - выходной каскад защиты от КЗ не имеет и в случае любых катаклизмов есть приличный шанс повредить акустику. Кроме того, у меня на свободной контактной группе этого же реле собран ограничитель тока силового трансформатора при включении (в цепь питания трансформатора 220В включен проволочный резистор на 100 Ом мощностью 10 Вт, замыкаемый свободными контактами реле) - крайне полезная штука при мощностях более 100 w. Полезность такого решения – в плавном нарастании напряжения питания усилителя при включении, а главное – в ограничении тока от сети в момент включения. Дальнейшее повышение мощности вполне возможно: допустимое питание для TDA7293 составляет +/-60 v, количество выходных транзисторов может быть, соответственно, увеличено.

Все, что говорилось о TDA7293, в полной мере относится и к TDA7294 – с учетом более низкого предельного напряжения питания и иной схемы подключения конденсатора вольтодобавки. Мой опыт показывает несколько большую надежность TDA7294, но возможно это следствие распространившихся в последнее время низкокачественных TDA7293 китайского производства… Еще одно отличие TDA7294 от TDA7293 состоит в том, что у TDA7294 не работает внутренняя схема детектора перегрузки, а у TDA7293 она вполне работоспособна и позволяет индицировать как перегрузку по току, так и клиппинг по напряжению – достаточно прицепить к 5 выводу микросхемы светодиод с токоограничивающим резистором, что довольно удобно.

Предложенное решение – внешний выходной каскад – не требует настройки, если собрано из исправных компонентов, ибо ток покоя у выходных транзисторов равен 0. Серьезным недостатком предложенной схемы является отсутствие защиты от короткого замыкания в нагрузке – при подключенном внешнем выходном каскаде встроенная схема не работает (справедливости ради следует отметить, что и встроенная схема в рекомендованном включении у меня ни разу не спасла микросхему от выгорания…). Впрочем, если предложенный усилитель встраивается, например, в сабвуфер, ввиду отсутствия внешних соединений с акустикой вероятность короткого замыкания ничтожно мала, и на этот недостаток можно закрыть глаза…

Существует возможность еще уменьшить рассеиваемую TDA7293 мощность – увеличить R8, но при этом неизбежно увеличатся и искажения, вносимые выходным каскадом (полагаю, для использования с сабвуфером – это вполне допустимо, тем более, что на низких частотах ООС микросхемы довольно эффективно их компенсирует).

Конструктивно удобно выполнять монтаж всего узла прямо на радиаторе – микросхема с платой крепится в непосредственной близости от пары выходных транзисторов (через слюдяные прокладки и с помощью теплопроводной пасты, естественно), все элементы, кроме R8 и С9 находятся на плате микросхемы, а
R8 и С9 удобно припаять непосредственно к выводам транзисторов.

Вот так выглядел макет варианта с одной выходной парой транзисторов:

Возможно – подобное решение уже предлагалось ранее – «патентный» поиск я не проводил...

Список радиоэлементов

Обозначение	Тип	Номинал	Количество	Примечание	Мой блокнот
	Аудио усилитель	TDA7293	1	Или TDA7294	В блокнот
VT1, VT3	Биполярный транзистор	2SC5200	2		В блокнот
VT2, VT4	Биполярный транзистор	2SA1943	2		В блокнот
R1	Резистор	33 кОм	1		В блокнот
R2	Резистор	680 Ом	1		В блокнот
R3	Резистор	12 кОм	1		В блокнот
R4, R5	Резистор	33 кОм	2		В блокнот
R6	Резистор	47 кОм	1		В блокнот
R7	Резистор	100 Ом	1		В блокнот
R8	Резистор

Использование качественного усилителя позволит повысить детализацию и реалистичность любимых музыкальных воспроизведений.

Усилитель своими руками 100Вт/200Вт

На вход первого транзистора ставится регулятор громкости переменный резистор 47 кОм, он же снижает уровень шума усилителя.

При минимальной громкости шум не прослушивается, а при максимальной маскируется полезным сигналом.

Параметры изделия: 150Вт на нагрузку 4 Ом и 100Вт на нагрузку 8 Ом.

Второй лишен недостатков первого, что касается шума. Усилитель работает в классе В, диоды D2-D3-D4 задают данный режим работы выходным транзисторам VT4-VT5.

Транзисторы VT3-VT5 устанавливаются на теплоотвод, через изолирующие прокладки применяя при этом термопасту.

Сделанный УНЧ своими руками можно применить в активной колонке, сабвуфере воспроизведения низких частот превосходны.

В этой статье на нашем сайте www.сайт мы расскажем вам как самостоятельно собрать , что и позволит сэкономить на покупке уже готовых моделей.

Какой усилитель мощности будет лучшим?

Единого мнения о том какой тип усилителя лучший не существует. В настоящее время имеется возможность самостоятельной сборки двух типов усилителей звука:

Ламповые модели пользовались популярностью в недалёком прошлом. Они отличаются увеличенными размерами и повышенным потреблением электроэнергии. Но при этом подобные превосходят своих конкурентов по качеству звучания.
Транзисторные усилители имеют компактный размер и малое потребление электроэнергии. При этом они обеспечивают отличное качество звука.

С чего начать работу?

Для начала вам надлежит определиться с мощностью будущего усилителя. Стандартным параметром мощности для использования усилителя в домашних условиях является уровень в 30 – 50 Вт. Если же вам нужно изготовить , который будет использоваться для масштабных мероприятий, мощность может составлять 200-300 ватт.

Для работы нам потребуются следующие инструменты:

Набор отверток.
Мультиметр.
Паяльник.
Материал для изготовления корпуса.
Электродетали.
Текстолит для печатной платы.

По сути, печатные платы являются основой для будущего усилителя. Собрать её в домашних условиях не составит сложности.

Для выполнения печатной платы своими руками вам потребуется:

Текстолит, имеющий медную фольгу.
Моющее средство.
Бытовой утюг.
Самоклеящаяся китайская плёнка.
Лазерный принтер.
Сверло для работы с платой.

Кусок хлопчатобумажной ткани или марлевый тампон. Вырезаем из текстолита заготовку будущей платы. Оставьте с каждой из сторон сантиметровый запас. При помощи моющего средства необходимо обработать кусок текстолита, чтобы медная фольга получила розовый цвет. Промываем сделанную нами заготовку и тщательно её выслушиваем.

Приклеиваем самоклеящуюся плёнку к листу формата А4. Распечатываем на принтере заготовку будущей платы. Рекомендуется установить на максимум подачу тонера в принтер. На рабочую поверхность следует уложить фанеру, старую книгу и сверху плату фольгой вверх. Все накрываем офисной бумагой и тщательно прогреваем горячим утюгом. Прогревать нужно около 1 минуты.

Наносим распечатанную схему с листа бумаги на разогретую плату. Накрываем сверху плату листом бумаги и в течение 30 секунд прогреваем утюгом. Разглаживает рисунок при помощи тампона поперечными и продольными движениями. Дождитесь остывания заготовки, после чего можно снять с неё подложку.

Как правильно травить плату?

Для изготовления необходимо нанести на плату все используемые дорожки под радиодетали. Выполнить эту работу можно при помощи маркера CD, а после травить плату хлорным железом. К сожалению, хлорное железо имеет высокую стоимость, поэтому многие заменяют его приготовленным самостоятельно раствором из поваренной соли и медного купороса.

Пропорции приготавливаемой смеси:

Кухонная соль – 200 грамм.
Медный купорос – 100 грамм.
1 литр тёплой воды.

Размешав все компоненты опустите в ёмкость обезжиренные и чистые гвозди или металлические изделия.

Компания Металлист специализируется на изготовлении различных видов металлоконструкций. Клиентам компании предлагаются как типовые металлоконструкции, так и возможность их производства по индивидуальным заказам. Детали и изделия из металла на заказ предлагаются по доступным ценам, а их изготовление осуществляется в кратчайшие сроки.

Собираем усилитель

На первоначальном этапе выполняется установка используемых радиодеталей на печатной плате. Учитывайте полярность и мощность всех используемых компонентов. Данную работу выполняйте в полном соответствии с имеющейся схемой, что позволит избежать опасности появления короткого замыкания. Завершив сборку платы можно переходить к изготовлению корпуса.

Размеры будущего усилителя зависят от габаритов платы и используемого блока питания. Вы также можете использовать уже готовые заводские корпуса от старых усилителей. Можем порекомендовать вам изготовить корпус вручную из ДСП. В последующем вы можете с лёгкостью отделать изготовленный корпус шпоном или же самоклеящейся плёнкой.

Перед окончательной сборкой необходимо произвести тестовый запуск усилителя. Производится установка блока питания, платы и всех используемых составляющих. На этом работа по изготовлению усилителя своими руками полностью завершена, и вы можете наслаждаться качественным звуком.

В статье описан мощный ламповый УМЗЧ, построенный на пальчиковых лампах 6H2П, 6Н1П, 6П45С, схему которого автор скомбинировал из нескольких ламповых усилителей с выходной мощностью 25…50 Вт, работавших на цокольных лампах.
Принципиальная электрическая схема усилителя показана на рис.1, схема соединений обмоток выходного трансформатора – на рис.2, принципиальная электрическая схема блока питания – на рис.3. Моточные данные силового трансформатора приведены в таблице.

Технические характеристики УМЗЧ
Выходная мощность. . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 2*200 Вт
Потребляемая мощность:
холостой режим. . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 165 Вт
рабочий режим. . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 275 Вт
Диапазон частот. . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 0,01…40 кГц
Коэффициент нелинейных искажений. . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 0,5%
Амплитуда входного сигнала. . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 1 В
Глубина регулировки тембра. . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . ±15дБ
Сопротивление нагрузки. . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 4 Ом

Конденсаторы электролитические лучше использовать импортные малогабаритные на напряжение не ниже указанного в схеме. Конденсаторы темброблока любые, а гальванической развязки и защиты сетевых помех 0,1 мкФ*630 В. Применены индикаторы от старых бобинных магнитофонов («Илеть”, «Юпитер”). Выходные лампы усилителя установлены горизонтально, но при этом выводы 3 и 8 лампы 6П45С должны находиться вертикально во избежание межэлектродных замыканий. Охлаждение силовой и выходной частей усилителя принудительное. Выходные лампы, трансформаторы и силовой трансформатор нужно экранировать от остальных узлов усилителя, как показано на фото.
В качестве выходного трансформатора использован силовой трансформатор TC180 от лампового телевизора на две катушки. Все его обмотки удаляют и наматывают по данным, приведенным на рис.2. Намотка выходного трансформатора сложная, очень важно соблюдение количества витков и межобмоточных соединений. Обмотки 2, 3, 5, 6 наматывают в три слоя и выводят на существующие выводы катушек. Обмотки 1, 4, 7 однослойные. Они выведены только на два вывода, так как включены параллельно. Обмотку 8 наматывают последней и выводят на два оставшихся вывода. После сборки трансформатора нужно соединить обмотки между собой (рис.2).

Изоляция между слоями обмоток 3, 5, 6 взята от больших неполярных конденсаторов. Она точно подходит по размерам, если предварительно удалить фольгу. Между обмотками высокого напряжения и обмотками нагрузки использована штатная изоляция TC180. Намотка обмоток плотная виток к витку. Изоляция между слоями укладывается также плотно, это необходимо во избежание вибрации витков со звуковой частотой и чтобы вошли все обмотки.

Силовой трансформатор типа СТ- 270 – от цветного лампового телевизора. Сетевая обмотка заводская, обмотку на 110 В также можно использовать заводскую, так как она намотана сразу после экрана. Все остальные обмотки удаляют и наматывают по данным таблицы.

Диоды и конденсаторы блока питания установлены на текстолитовой плате между усилителями. Резисторы и диоды Д1–Д4 распаяны на гребенках. Дроссель Др1 намотан на магнитопроводе Ш10*20 и содержит 600 витков провода ПЭЛ:1 диаметром 0,25 мм. Анодное напряжение выпрямляется тремя мостами на диодах Д7–Д18, включенных последовательно. Накальное питание ламп 6H2П – постоянное, выпрямленное диодами Д5, Д6, лампы 6Н1П – переменное с положительным потенциалом, взятым от анодного напряжения +355 В.
Накал выходных ламп 6П45С осуществляется переменным напряжением 6,3 В, отдельным для каждой пары.
Вентиляторы охлаждения – четырехдюймовые от компьютера на напряжение 220 В. Переключателем S2 вентиляторы Эд1 и Эд2 переключаются на напряжение 127 В для снижения оборотов при работе в холодных условиях. Конденсатор 0,047 мкФ*630 В исключает щелчок при отключении.

Настройка.

Резистором R1 устанавливают баланс выходных ламп, добиваясь нулевых показаний на вольтметре (на рис.1 показан пунктиром), включенном между конденсаторами C1, C2. Шкала вольтметра 3 В. Резистором R2 регулируют напряжение смещения на
выходных лампах. Перед настройкой необходимо установить R2 в крайнее верхнее положении. С помощью резистора R3 настраивают индикатор уровня выходного сигнала. При самовозбуждении усилителя выводы обмотки обратной связи нужно поменять местами.

Литература — РА 1‘2006\

Усилитель построен на транзисторах серии ThermalTrak от известного производителя On Semiconductor. Эти транзисторы представляют собой новую версию топовых моделей MJL3281A и MJL1302A и имеют встроенные диоды для организации термокомпенсированных цепей смещения выходного каскада.

В результате этого исключается регулировка тока покоя выходного каскада и отпадает необходимость в классическом умножителе напряжения для термостабилизации тока покоя выходного каскада и решается ряд конструктивных вопросов по снижению термического сопротивления радиатор-транзистор.

Усилитель выполнен на двухсторонней печатной плате, хотя для такой относительно простой конструкции это казалось бы необязательно. Однако, двухсторонняя разводка проводников позволяет оптимизировать их расположение, с целью минимизации взаимных наводок и компенсации магнитных полей, создаваемых асимметричными токами выходного двухтактного каскада класса B (об этом мы писали в цикле статей « »).

Особенности и характеристики

Для начала небольшое замечание: авторы в описании своего усилителя часто упоминают то режим «АВ», то режим «В». На самом деле усилитель относится к классу «АВ», то есть на малых уровнях сигнала он работает в классе «А», а на высоких мощностях переходит в класс «В».

Если в первом случае (для малых сигналов, класс «А») борьба с магнитными полями и пульсациями в цепях питания не представляет больших трудностей из-за малых значений и симметричности токов, то при переходе усилителя в класс «В» токи становятся несимметричными и напряженность магнитных полей будет значительной. Эксплуатировать усилитель с максимальной мощностью 200 Вт на уровнях 3-5 Вт как-то нецелесообразно. Поэтому авторы уделили особое внимание получению максимальных характеристик (и соответственно устранению или компенсации всех негативных факторов) на мощностях близких к пиковой, то есть в режиме «В».

Схемотехнические и конструктивные решения, применённые в конструкции, позволили получить:

Очень низкие искажения
Отсутствие регулировки тока покоя
Двухстороннюю печатную плату с простой топологией проводников
Компенсацию наводок магнитных полей при работе в классе «В»

Основные технические характеристики усилителя:

Выходная мощность: 200 Вт при нагрузке 4 Ом; 135 Вт при нагрузке 8 Ом,
Частотная характеристика (при мощности 1 Вт): 4 Гц по уровню –3 dB, 50 кГц по уровню –1 dB
Входное напряжение: 1.26 В при выходной мощности 135 Вт и нагрузке 8 Ом
Входное сопротивление: ~12 кОм
Гармонические искажения: < 0.008% в полосе 20 Гц-20 кГц (нагрузка 8 Ом); типовое значение < 0.001%
Отношение сигнал/шум: менее 122 dB при мощности 135 Вт и нагрузке 8 Ом.
Коэффициент демпфирования: <170 при нагрузке 8 Ом на частоте 100 Гц; <50 на частоте 10 кГц

Описание схемы

На рисунке представлена принципиальная схема усилителя мощности:

Принципиальная схема усилителя (увеличение по клику)

Входной сигнал через конденсатор ёмкостью 47 мкФ и резистор сопротивлением 100 Ом поступает на базу транзистора Q1, дифференциального каскада, собранного на транзисторах Q1 и Q2. Здесь используются малошумящие транзисторы фирмы Toshiba 2SA970, так именно этот каскад вносит самый большой вклад в итоговый уровень шума всего усилителя.

Усилитель охвачен петлёй общей отрицательной обратной связи, номиналы элементов которой определяют коэффициент усиления. При указанных на схеме номиналах он составляет 24,5 раз.

Конденсатор в цепи отрицательной обратной связи обеспечивает 100% связь по постоянному току для поддержания нулевого потенциала на выходе усилителя без применения дополнительных интеграторов и т.п. При ёмкости в 220 мкФ он обеспечивает нижнюю граничную частоту 1,4 Гц по уровню -3 дБ.

Конденсаторы обратной связи

Ёмкости конденсаторов на входе и в цепи отрицательной обратной связи несколько больше, чем обычно устанавливают в этих цепях. Такие величины выбраны, чтобы минимизировать возможные искажения в полосе звуковых частот.

Для примера, выходное сопротивление CD-проигрывателя обычно составляет несколько сотен Ом. Если на входе установить конденсатор ёмкостью 2,2 мкФ (типовое значение для входных цепей), то на частоте 50 Гц входной каскад будет «видеть» сопротивление источника сигнала порядка полутора килоом. Конденсатор ёмкостью 47 мкФ на той же частоте будет иметь импеданс всего 67 Ом. (Напомним, что источник сигнала, по сути, является генератором напряжения, поэтому должен иметь низкое выходное сопротивление)

Здесь также не используются (обычно рекомендуемые) неполярные конденсаторы. Они имеют размеры в несколько раз больше, чем простые электролитические конденсаторы, из-за чего склонны больше ловить шумы и наводки. Так как поставлена цель сделать усилитель с минимальным уровнем шумов и искажений, то для этого приняты все меры: схемотехнические решения, выбор элементной базы, конструктивные решения.

Усилитель обладает широкой полосой пропускания, что тоже накладывает свои требования и ограничения на выбор элементов, к монтажу и т.д. с целью минимизации улавливаемых шумов и помех.

Диоды D1 и D2 защищают относительно низковольтный электролитический конденсатор в цепи отрицательной обратной связи в случае выхода усилителя из строя. Кстати, настоятельно рекомендуется снабдить усилитель какой-нибудь системой защиты акустических систем. У авторов она перекочевала из предыдущей конструкции, поэтому здесь её описание не приводится.

Использование двух диодов вместо одного гарантирует отсутствие нелинейных искажений из-за ограничения пиков сигнала в цепи обратной связи (около 1 В, а два диода дадут ограничение на уровне порядка 1,4 В).

Драйверный каскад

Основное усиление напряжения дает каскад на транзисторе Q9. Для уменьшения нелинейных искажений входной каскад развязан от драйверного через эмиттерный повторитель на транзисторе Q8.

Для получения максимальной линейности и максимального усиления драйверный каскад нагружен на активный источник тока (выполнен на транзисторе Q7). Базовое смещение и для него, и для источника тока входного каскада (Q5) создает транзистор Q6. Несколько сложные цепи смещения транзисторов Q5, Q6, Q7 обеспечивают максимальное подавления шумов и пульсаций по цепям питания, что важно для усилителя класса «В», где по шинам питания гуляют большие (до 9 А!) и, самое главное, несимметричные импульсные токи.

Если пульсации цепей питания попадут во входной каскад, то будут усилены всеми каскадами и попадут в нагрузку — акустическую систему. То, что мы услышим в результате, скорее всего, нам не понравится. Поэтому в усилителе приняты все меры для предотвращения проникновения шумов и пульсаций из цепей питания в усилительный тракт.

На осциллограмме в центре показан сигнал генератора частотой 1 кГц. Верхний (красный) график — модуляция пульсаций положительной шины источника питания входным сигналом, нижний график — модуляция отрицательной шины питания:

Конденсатор 100 пФ между коллектором Q9 и базой Q8 ограничивает полосу пропускания усилителя. Поскольку к нему прикладывается полная амплитуда выходного сигнала каскада, он должен быть рассчитан на напряжение 100 В или более.

Выходной каскад

Выходной сигнал драйверного каскада на транзисторе Q9 подаётся на транзисторы выходного каскада через резисторы номиналом 100Ом, которые защищают транзисторы Q7 и Q9 от короткого замыкания на выходе усилителя, хотя, конечно, первыми должны перегореть предохранители. Кроме того, эти резисторы предотвращают возможное возбуждение выходного каскада.

Выходной каскад построен на составных комплементарных транзисторах Дарлингтона. Во-первых, это дало возможность использовать высоколинейные транзисторы фирмы ThermalTrak со встроенными диодами, во-вторых, получить максимально полную мощность на нагрузке 4 Ома (минимизировать падение напряжения на выходном каскаде).

Термокомпесация смещения

При использовании четырёх транзисторов фирмы Thermaltrak в выходном каскаде мы имеем четыре встроенных диода для организации термокомпенсированной цепи смещения.

Как показано на схеме, четыре диода включены последовательно между коллекторами транзисторов Q7 и Q9. Такой метод организации смещения выходного каскада был широко распространён в 60-70-х годах. Позднее его сменил, ставший классическим решением, умножитель напряжения на транзисторе.

Обычно ток покоя выходного каскада задает каскад на транзисторе, который крепится на один радиатор с выходными транзисторами, тем самым обеспечивается термическая связь. Такой способ имеет недостатки: во-первых транзистор цепи смещения приходится подбирать, для обеспечения оптимальной термокомпенсации, во-вторых в любом случае присутствует тепловая инерция: выходной транзистор должен нагреть радиатор, радиатор нагреет транзистор цепи смещения и только тогда произойдёт термокомпенсация тока выходного каскада.

Размещение диодов для термостабиилизации в одном корпусе с транзистором решает эти проблемы: диоды имеют характеристики максимально согласованные с транзисторами, поэтому термостабилизация происходит максимально точно, во вторых они расположены на одной подложке с кристаллами транзистора, что делает их нагревание максимально быстрым, исключается посредник-радиатор.

С транзисторами Thermaltrak, благодаря встроенным диодам, ток покоя усилителя быстро стабилизируется после включения и поддерживается очень точно, не зависимо от изменения напряжения питания или уровня выходного сигнала. Фирма производитель также утверждает, что линейность каскада с таким смещением выше, чем при использовании обычного транзисторного умножителя.

На рисунке объясняется способ задания смещения выходного каскада:

Четыре интегрированных диода компенсируют четыре перехода база-эмиттер и определяют ток выходного каскада. С учётом того, что выходные транзисторы включены параллельно и в эмиттерных цепях установлены резисторы по 0,1 Ом, четыре последовательно включённых диода обеспечивают ток покоя выходного каскада на уровне 70-100 мА, что несколько выше, чем обычно задаётся транзисторным узлом смещения.

Выходной фильтр

Выходной фильтр представляет собой RLC-цепь, состоящую из индуктивности (без сердечника) 6,8 мГн, резистора сопротивлением 6,8 Ом и конденсатора ёмкостью 150 нФ. Этот фильтр использовался авторами во многих конструкциях усилителей и показал свою высокую эффективность в плане изоляции выходного каскада от любых обратных токов, вызванных реактивной нагрузкой, тем самым обеспечивая высокую стабильность усилителя. Фильтр также эффективно подавляет радиочастотные сигналы, улавливаемые длинными проводами от акустических систем, что предотвращает их проникновение во входные цепи усилителя.

Предохранители

Выходной каскад питается через предохранители на 5 А от шин ± 55 В. Они обеспечивают единственную защиту усилителя от коротких замыканий на выходе или других неисправностей, которые в результате приводят к повышенному потребляемому току.

Двусторонняя печатная плата

Для упрощения и оптимизации разводки цепей питания печатная плата усилителя выполнена двухсторонней. Во-первых, это позволило организовать разводку общего провода в виде «звезды», когда все проводники с нулевым потенциалом сходятся в одну точку, что исключает образование «земляных» петель и проникновение выходного сигнала во входные цепи. Об этом мы писали в цикле статей « »

Во-вторых, и что ещё более важно, разводка проводников и расположение деталей на плате выполнены так, чтобы компенсировать магнитные поля, создаваемые большими импульсными токами. Об этом мы также писали в цикле статей « », где предлагалось свивать бифилярно проводники с большими и противофазными токами. На печатной плате проводники так не совьёшь, но компенсировать поля, тем не менее, возможно.

Для примера, предохранитель положительной шины питания расположен рядом и параллельно с эмиттерными резисторами выходного каскада Q12 и Q13. Элементы соединены так, что ток через них течёт в разных направлениях, за счёт чего происходит взаимная компенсация магнитных полей. Аналогично детали размещены по минусовой шине.

Дорожки питания от разъёма CON2 до предохранителей идут рядом параллельно друг другу, а в середине платы расходятся в разные стороны. Под расходящимися проводниками расположены дорожки эмиттерных цепей выходного каскада, а под параллельными дорожками расположены земляная шина. За счёт такой разводки печатной платы магнитные поля, создаваемые этими дорожками, взаимно компенсируются.

Применённые методы подавления магнитных полей позволили существенно снизить искажения усилителя.

Результаты измерений параметров усилителя: