Фотогалерея Усилителя "оплеуха Микрухам" Mark 2
By
Nem0, in Усилители мощности серии ОМ
-
Similar Content
-
By Евгений-435
Продам собранные и проверенные платы ОМ2.7, в наличии 4 штуки. Все компоненты соответствуют оригинальной схеме. Выходники оригинальные NJW0281/NJW0302 от ON Semiconductor.
Цена 1 платы 1400 руб.
Платы находятся в г. Михайловка Волгоградской области.
Отправлю Почтой России по РФ. Доставка оплачивается Вами.
-
By Юрий_Uri
В общем, кому охота поиграться или языки почесать - вот набросок.
Тема создана по совету finn32, справедливо возмущенного вмешательством посторонних .
ОУ - ADA4807 с питанием 2.5В (TL431 удобно).
Петлевое усиление:
Гармошки:
-
By Ремирович
Каким должен быть первый усилитель, который бы хотелось собрать самому? Понятно, что как можно лучше, и как можно проще и доступнее. В пору господства ламповой техники и начала эры транзисторных приёмников на германиевых транзисторах, мой первый усилитель был собран по схеме, которая приводится ниже.
Самым главным достоинством этого усилителя было то, что он работал. Измерение привычных сегодня параметров было затруднено, в виду отсутствия, у обычного радиолюбителя, нужных приборов. Даже в справочнике, откуда взята эта схема, параметры усилителя отсутствуют. Тестер, а позднее и осциллограф, вот и всё чем приходилось обходиться. Как я сейчас понимаю, мощность у него была не более 6 Вт, но тогда это было много, и он работал громче большинства ламповых радиол и телевизоров, а главное звучал лучше, что и сыграло главную роль в моём дальнейшем творчестве.
Если взять за основу приведённую схему, и попробовать её сделать на существующих сейчас транзисторах, добавив к ней имеющийся опыт разработок усилителей, то может быть удастся получить что-нибудь адекватное сегодняшним требованиям?
Сегодня не обязательно собирать схему в реальности, её можно проверить на компьютерной модели с помощью соответствующей программы, например Multisim. Это значительно облегчает задачу и позволяет без дополнительных материальных затрат ответить на поставленный вопрос.
Не знаю, насколько близко удастся приблизиться к параметрам в реальных конструкциях, но на модели они получились вполне адекватными сегодняшним требованиям, как я понимаю. Например, такой параметр, как нелинейные искажения, усилитель «высокой линейности», обсуждавшийся на форуме, в Multisim показывал значение 0,01%, а у модели они достигали значения 0,001%. Но важно было иметь адекватными не только нелинейные искажения, но и остальные параметры. Например, приличную мощность на уровне 100 Вт, хороший КПД, про который редко кто вспоминает, и стабилизацию тока покоя, о которой, похоже, вообще никто не вспоминает. Привожу получившуюся схему усилителя, чтобы можно было более подробно рассмотреть, каким образом это достигается.
Выходной каскад состоит из двух составных транзисторов, типа КТ925, КТ927. Понятно, что в модели использовались их аналоги. Включены они не эмиттерными повторителями, как чаще всего можно увидеть в приводимых схемах на форуме, а коллекторами к нагрузке. Такое включение обеспечивает наиболее полное использование транзисторов по мощности, а значит и высокий КПД. Принято считать, и не без основания, что такое включение транзисторов приводит к росту нелинейных искажений. Поэтому, для уменьшения усиления каскада, используются местная обратная связь, за счёт резисторов R17, R18. Вместе с транзисторами VT3, VT4 получается выходной каскад, обеспечивающий усиление по мощности. Транзистор VT1 обеспечивает усиление по напряжению и является элементом общей отрицательной обратной связи. При входном пиковом напряжении 3,7 Вольт, усилитель имеет максимальную выходную мощность, то есть он рассчитан на выходной сигнал звуковой карты.
Резистор R11 обеспечивает выравнивание плеч выходного каскада по усилению, и первоначально устанавливается в среднее положение. В процессе настройки он устанавливается в положение, обеспечивающее минимальные нелинейные искажения.
Основной регулировкой усилителя является установка тока покоя, обеспечивающего желаемый уровень нелинейных искажений. Ток покоя задаётся транзистором VT2, диодами VD1, VD2 и резисторами R6, R8, R9. Причём диоды являются датчиками температуры, и вместе с выходными транзисторами располагаются не на печатной плате, а на радиаторе охлаждения как можно плотнее к выходным транзисторам с использованием теплопроводящей пасты и элементов крепления, обеспечивающих надёжный тепловой контакт.
К сожалению промоделировать изменение тока покоя при нагреве выходных транзисторов не получается и поэтому проверить как он меняется можно будет на реальном макете, который появится в случае хоть какого-нибудь интереса к данной теме.
Изначально резистор R6 предназначался для снижения чувствительности усилителя на транзисторе VT2. Так как вполне реальна ситуация, когда из-за высокой чувствительности схемы термокомпенсации, при нагревании выходных транзисторов, ток покоя будет уменьшаться, хотя обычно он растёт. Но в дальнейшем оказалось, что он играет более значимую роль в схеме и его необходимо выбирать по другим критериям.
Моделирование показывает, что с нагрузкой 8 Ом, увеличение тока покоя до 800 мА, приводит к снижению нелинейных искажений до 0,003% и менее, вплоть до 0,001%, при дальнейшем увеличении тока. Это значение нелинейных искажений фиксировалось при выходной мощности 4 Вт. Такая мощность уже будет обеспечивать вполне приемлемую громкость звучания для небольшого помещения, и взята за точку отсчёта. При меньших значениях выходной мощности, нелинейные искажения снижаются. Для нагрузки 4 Ом, потребуется больший ток покоя, обеспечивающий тот же уровень нелинейных искажений.
Второй точкой отсчёта брался уровень половины выходной мощности, или 0,707 от максимального выходного напряжения. Здесь нелинейные искажения увеличивались до 0,06% на нагрузке 4 Ом, хотя ток покоя увеличивался до 2 Ампер.
Возможно, для любителей А класса, такой ток кажется вполне приемлемым, но для усилителя начального уровня он всё же будет великоват. Именно поэтому после многочисленных попыток снизить ток покоя, при приемлемых нелинейных искажениях, выяснилось, что схема, задающая ток покоя на транзисторе VT2, вместе с диодами и резисторами смещения, работает как корректор нелинейных искажений. Именно благодаря корректору, при токе покоя в пределах 220…260 мА, усилитель начинает работать с минимальными нелинейными искажениями.
Мне не встречались упоминания о том, что нелинейные искажения можно корректировать, но, возможно, я отстал от жизни и теперь это обыденная реальность. И даже, если на самом деле корректор нелинейных искажений здесь встретился впервые, кого и чем сейчас можно удивить?
В первую очередь самому было интересно понять, как это работает. Теорию так и не придумал. Но на практике, в процессе моделирования, стало понятно, что резистор R6, определяет точность коррекции, и его величина зависит от нагрузки. Поэтому на схеме приведены два значения, в скобках для нагрузки 4 Ом. Так как при изменении величины этого сопротивления ток покоя меняется, то одновременно приходится менять ток покоя с помощью резистора R8. Соответственно на схеме тоже приводятся два значения этого резистора.
При реализации в железе, номиналы резисторов R6 и R8, скорее всего, будут другими. Изменяя их значения, добиваются минимальных нелинейных искажений. Как показало моделирование, на нагрузке 8 Ом, даже при выходном напряжении близком к максимальному значению, нелинейные искажения остаются в пределах 0,002…0,003%. На нагрузке 4 Ом они возрастают до 0.02%, что, я думаю, допустимо для усилителя начального уровня.
Было также замечено, что схема коррекции работает только при наличии резисторов обратной связи R17, R18, что делает ещё сложнее выработку теории коррекции нелинейных искажений. Но для практической реализации это ничего не меняет, было бы желание попробовать сделать.
На схеме пунктиром обозначен резистор Rш, который, может понадобиться, для снижения чувствительности схемы термокомпенсации, ведь резистор R6 теперь играет другую важную роль, и его менять нельзя. Трудно сказать понадобится ли он вообще, но если и понадобится, то, ориентировочно, будет в пределах 2…10 кОм.
Конденсаторы С1 и С2, ограничивают диапазон входного сигнала снизу и сверху, обеспечивая нужную полосу рабочих частот. Конденсатор С3 обеспечивает частотную коррекцию усиления, и делает работу усилителя более устойчивой. На модели усилитель показывал равномерное усиление вплоть до 1 мГц, естественно без конденсаторов С2 и С3, что вряд ли будет получаться в реальности. Очень хорошо устойчивость усилителя на модели проверяется при подаче на вход сигнала с частотой 100кГц, с уровнем, обеспечивающим ограничение выходного сигнала по напряжению.
В таком режиме хорошо видно как влияет конденсатор С3 при подключении. Теоретически, включение этого конденсатора должно приводить к увеличению нелинейных искажений на частоте 10 кГц и выше.
Так и происходит, при ёмкости 20 пФ и более, а при 10 пФ искажения наоборот снижаются, поэтому эта величина обозначена на схеме. Хватит ли этой величины в реальности, покажет реализация в железе.
Устойчивость усилителя в первую очередь определяется глубиной общей отрицательной обратной связи. В данном случае задаётся величиной резистора R3. Этот же резистор одновременно регулирует уровень выходного напряжения при отсутствии сигнала, он должен быть равен половине напряжения питания. Именно по этому критерию он и выбирается.
В итоге глубина отрицательной обратной связи зависит от величины усиления транзисторов предварительного и выходного каскада, которая определяется типом используемых транзисторов. На это необходимо обращать внимание при выборе замены приведённых на схеме элементов.
Все значения величины нелинейных искажений приводились ранее для частоты 1 кГц. На 10 кГц эти значения не меняются, а вот на 100 Гц они увеличиваются до 0,005%. Для снижения этого значения придётся увеличивать номиналы ёмкостей С6, С7, именно они определяют рост нелинейных искажений на нижних частотах, и при значениях 4700 мкФ искажения снижаются до 0,003%. Поэтому номиналы ёмкостей С6 и С7 выбираются исходя из необходимости получения минимальных искажений на низких частотах. Кроме того, эти конденсаторы обеспечивают защиту нагрузки от постоянного напряжения, в случае неисправности выходного каскада усилителя.
При таком количестве элементов схемы, даже печатная плата может не понадобится, можно обойтись макетной платой. А когда-то я обходился и без макетной и без печатной платы, устанавливая элементы на обычном гетинаксе без фольги, обеспечивая крепление элементов за счёт отверстий в плате. Монтаж получался как на печатной плате, а вместо фольги использовались либо выводы элементов, либо монтажный провод. Сейчас это будет делать гораздо проще, с использованием компьютера и принтера можно выполнить компоновку на бумаге, и по прорисовке сделать сверление отверстий, и никаких мучений по переводу рисунка проводников на фольгу, травлению платы, не говоря уже о металлизации переходных отверстий.
Так что, если хоть кому-то захотелось собрать в железе данную схему, делитесь впечатлениями, продолжайте тему. Я основную работу сделал и вполне возможно участвовать в теме буду изредка, так как всё железо и серьёзные приборы остались по месту прежней работы, а тратить “огромную” пенсию на удовлетворение любопытства не хочется.
Конечно, хотелось бы, что бы данный материал хоть кому-нибудь пригодился, но для нас уже стало привычным, что за нас всё делают китайцы. Что-же, пожуём-увидим.
И в заключении стоит отметить, что заявленные 100 Вт выходной мощности, усилитель обеспечивает на нагрузке 4 Ом, с нелинейными искажениями менее 1%. При этом КПД его составлял более 70%, что совсем неплохо для усилителя начального уровня, вернее модели усилителя. Интересно, до реализации дойдёт дело, или это очередной “глас вопиющего в пустыне”?
-
By asgladd
Разработана и отмакетирована схема полностью симметричного УМЗЧ с высокими параметрами и отличной термостабильностью.
Свойства усилителя -
Питание от выпрямителя с выходным напряжением +/- 25-50 В (развязка от питающих напряжений -95 дБ) Работоспособность сохраняется даже при питании +/- 10 В.
Выходная мощность при +/- 50 В = 180 /100 Вт для нагрузки 4/8 Ом.
Выходное сопротивление близко к нулю.
Любая емкостная нагрузка не приводит к возбуждению.
КНИ меньше уровня шумов при любой амплитуде выходного сигнала и только на частоте 20 кГц при мощности более 5 Вт достигает уровня 0,0015 %.
Интермодуляционные искажения менее -106 дБ.
Полностью отсутствуют настройки. Сдвиг нуля на выходе при любой температуре окружающей среды и при прогреве выходных транзисторов не превышает +/-3 мВ.
Ток покоя выходных транзисторов автоматически поддерживается равным 80 мА (на каждый транзистор ) с точностью +/- 10 % для любой температуры.
Выходной каскад работает в режиме супер-А с малыми переключательными искажениями. Ограничение токов выходных транзисторов позволяет усилителю в течении нескольких секунд выдерживать короткие замыкания нагрузки (при полном входном сигнале) .
В схеме использованы красные светодиоды АЛ307 с напряжением стабилизации 1,65В,
диоды D1-D4,D7-D10,D11,D12 -1N4148 (КД521), стабилитроны D5,D6,D13,D14- любые маломощные на 3,3 В ( я использую два АЛ307-последовательно) , все резисторы 0.25 Вт, кроме R29/R30 - 3,3-3,6 кОм/1 Вт, R19-20 - 7,5 кОм/0,5 Вт , R45-R48 - проволочные 5 Вт (белая керамика), R53,R54-10 Ом/2 Вт, электролиты С2,С5-С7,С13,С14 - на напряжение 16 В, С11,С12 на 63 В (если на выходе выпрямителя 50 В)
Транзисторы ВС556С/ВС546С (2-3 руб / шт) нужно брать из одной партии ( одинаковые гравировки на корпусе) с разбросом h21 не более 15 % - этого достаточно для "правильной" работы всех дифкаскадов и токовых зеркал!
Выходные транзисторы в подборе не нуждаются (глубокая ООС по току "выравнивает" все параметры)
Усилитель напряжения (Т1-Т12) и схема супер-А (Т13-Т22) монтируются (за пару вечеров) на монтажной плате 4 на 6 см и соединяются с радиатором с выходными транзисторами и керамикой R45-R48 и всем вокруг них - гибкими проводами 4-6 см.
Правильно собранный усилитель сразу работает в заявленном режиме - это можно проверить по напряжениям на эмиттерных транзисторах R45-R48 (22-26 мВ) , а ноль на выходе не должен быть более +/- 3 мВ.
Коммутационные искажения проверялись компенсационным методом. Амплитуда этих искажений не превышала 10 мВ при наиболее "тяжелом" сигнале - 20 кГц-амплитудой 40 В на 4 Ома нагрузки ! На частотах ниже 5 кГц искажения теряются в шумах.
Стабильная картина с минимальными искажениями при любой температуре выходных транзисторов - основное преимущество схем супер-А перед схемами терморегулирования с постоянной времени 10-20 секунд !
Более подробно об усилителях с режимом супер-А можно почитать в моей статье "Схемотехника термостабильных УМЗЧ с "настоящим" супер-А" на сайте Паяльника.
Симфин2.CIR
-
-
Сообщения
-
Обычный балабол-всепропальщик, вот ты кто. Меня обвинял, что я не способен смотреть в будущее, а сам уподобился самому последнему паникёру. Слив защитан. -
By vitalii8867 · Posted
згорит подскажити Предполагаю: сгорит - выйдет из строя, нужно писать: подскажите пожайлуста... -
Платы ушли в производство, будут с синей маской. -
-
By Soundoverlord · Posted
3,14зды коту! Добивает их манера сидеть посреди дороги и пялить круглые глаза на подъезжающую тачку, пока не получит бампером по 2,7балу. Или это только у нас в Татарстане такие тупые кошки?.. -
By Павел Лопатин · Posted
ссылка нерабочая -
-