.thumb.jpg.9ecfb9a693b42200eac3cb011332f082.jpg)
-
Topic Moderators
-
Similar Content
-
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 StasBronja
Спроектировал блок для поджига с помощью спирали. Все отладил, но после того как пару раз открыл транзистор МК перестал работать, после замены ситуация повторилась. Прошу подсказать в чем ошибка и как ее решить
ПоджигППСхема.pdf
На картинках нарисовал не правильно, минус аккумулятора соединен с минусом схемы
3.3 вольта берутся от линейного стабилизатора на esp8266. В программе при открытии силового транзистора, транзистор "контроль нити" естественно закрыт
-
By Александр Л.
ВНИМАНИЕ, ОБНОВЛЕНИЕ НА ДЕКАБРЬ 2010г!
Вся работа на форуме проходила в режиме реального времени, и в этой теме есть и промежуточные конструкции и неудачные опыты и неизбежные ошибки. Следует внимательно читать тему и всё сверять на соответствие схеме.
С появлением более совершенного 6 варианта усилителя он становится основным (базовым), и вариант 5 (малогабаритный). Надобность в вариантах 1-4 отпадает, или же их следует собирать на основе 6го варианта. Поэтому тема обновляется. В теме было много ценных наработок и печатных плат, по этому решено всё пока сохранить, а ссылки на них помещать на стр.1.
Предвидя некоторые вопросы и предложения классических решений, хочется сразу сказать следующее. Усилитель не классический, и классические решения здесь не подойдут. Основная идея (плавающие от + к - рабочие точки транзисторов) возникла от схемы прибора Х1-50. Там много разных питающих напряжений, уровней, логики, ЭЛТ, ключей, но при правильном согласовании уровней оказывается можно работать без переключательных искажений. Далее всё выбиралось по логике: конечно параллельные каскады, конечно композит, и конечно эмиттерные повторители на выходе (с ОК), а формирование токов покоя конечно по принципу ЭА. Но формирование только опорным, звуковым, и выходным (ООС) напряжениями,не жесткое принудительное, не глубокое, а мягкое, и главный принцип - никакой связки между + и - плечами усилителя, тем более жестко стабилизированной (ИСТ) или нелинейной (диоды). Только из-за этого 1-4 варианты делались с двумя раздельными термодатчиками. В 6 варианте удалось эту проблему решить. Ниже приводится подробное описание принципа работы и изготовления по состоянию на декабрь 2010г.
Схема усилителя на сайте
Ссылка на начало обсуждения в теме версии 6 http://forum.cxem.ne...700#comment-765600.
Ссылка на усилитель Александра для наушников .http://forum.cxem.ne...000#comment-903236
Ссылка на начало обсуждения версии 7http://forum.cxem.ne...20#comment-1012465
ВАЖНО!!! Очень интересный пост по настройке 7-ой версии усилителяhttp://forum.cxem.ne...80#comment-1070339
Ссылка на сообщение Александра о 7-ой версии, с последними на 31.12.2012 дополнениями и изменениями http://forum.cxem.net/index.php?showtopic=36237&st=7040#comment-1401399
Блок защиты и автоматики для УМЗЧ.pdf
Немного об усилителе А.pdf
-
By nant34
Продам наборы для сборки усилителя ОМ2.7 (СМД) или только печатные платы. С описанием повторятся не буду, есть описание от автора. Хочется только сказать, что платы моей разработки соответствуют заявленным автором схемы (Nemo) характеристикам. Наборы укомплектованы качественными и только оригинальными деталями и содержат всё необходимое, включая весь крепеж, качественные изолирующие подложки, шаблон для разметки отверстий на радиаторе и пару катушек с термоусадкой на выход. Печатная плата имеет габариты 99х48,5 мм. По входу стоит хороший полипропиленовый конденсатор Panasonic. Остальные пленочные преимущественно Kemet.
Предлагаю несколько вариантов на выбор:
1. Печатная плата ОМ2.7 + полный набор деталей, конденсаторы по питанию Rubycon YXJ = 2600 рублей/ два канала (+ доставка, см. ниже);
2. Печатная плата ОМ2.7 + полный набор деталей, конденсаторы по питанию Panasonic FR = 2700 рублей/ два канала (+ доставка, см.ниже);
3. Только печатные платы = 470 рублей/ пара плат, (включая доставку по России).
Сборка двух каналов с полной проверкой = 400 рублей.
Доставка осуществляется преимущественно Почтой России или DPD. В обоих случаях стоимость доставки = 250 рублей. Если покупаете в комплекте с блоком питания и защитой АС - доставка бесплатна. Возможна отправка в Казахстан и Беларусь.
Фото плат в собранном виде:
Так выглядит комплектация набора:
И еще немного фото:
Прошу не обсуждать в данной теме схемотехнику, для этого есть соответствующая тема в разделе усилители. Спасибо
-
By Dmitriy Khamuev
В модулях для сабвуферов Newton-Lab старших моделей в качестве усилителя я взял за основу симметричный MOSFET AV400 Entony E. Holtona, компактный, недорогой, термостабильный, музыкальный и с хорошим выходным током. Ток покоя устанавливали 15..20 миллиампер на пару, для снижения температуры покоя модуля ( ~7 ватт на холостом ходу, 3 пары немного тёплые). С задачами он справлялся на 4 (из 5). Мощные выходные транзисторы применял IRFP240/IRFP9240 и IRF640/IRF9640, сотни пар прошли проверку работой и не подводили. Причиной нескольких отказов были BC546 во входном каскодном дифкаскаде. В результате их отказа на выходе появлялось постоянное напряжение питания. Предохранители в цепях силового питания защищали от КЗ на выходе и практически всегда от постоянного напряжения на выходе "4 омные динамики". Но один раз предохранители не справились, что отправило в перемотку "8 омный" Peerless XLS 830500, 3 центовый транзистор победил 300$ вуфер! Peerless, конечно, перемотали, в Омске есть отличные спецы, но осадочек остался .
Вывод: дополнительную защиту от постоянного напряжения на выходе усилителя следует предусмотреть.
Вариант с реле в цепи нагрузки не нравится по причинам:
- через контакты идёт полный ток нагрузки
- для реле нормируется минимальный ток контактов, на малых сигналах возможны искажения
- сопротивление замкнутых контактов вне контура ОС снижает демпинг фактор
Разработана триггерная защита динамика от постоянного напряжения на выходе усилителя, работает в составе схемы питания усилителя. Схему постарался сделать универсальной и с минимальным количеством элементов. Сигнал с выхода усилителя через интегрирующую цепь R41-C5 поступает на U1 оптрон 814 серии (два инверсно-параллельных инфракрасных светодиода). При постоянном напряжении на выходе усилителя выше ~+-4 вольта транзистор оптопары отрывается и переключает триггер Q19-Q19. Транзисторный ключ Q20 открывается и включает оптопару U2 817 серии, обмотка управления реле RL1 (RT424048 48V 5520oHm 8A/15A Df=10% 4s) подключённая в цепь +57V,R43, Q17ke, -57V обесточивается. Элементы схемы R42-C17 формируют задержку включения ~200мс (на время выключения при срабатывании защиты практически не влияют), диод D7 компенсирует ток самоиндукции обмотки реле при выключении. Схема питания имеет дополнительный вход STBYE для внешнего отключения, замыкание на "землю" (~2ma, 5V, открытый (сток) коллектор). Для защиты от перегрузок применены самовосстанавливающиеся предохранители FU1 FU2 RXE375 3,75A/7A, практичнее плавких, но заявленный ресурс срабатываний 100 раз, злоупотреблять не стоит.
Преимущества предложенного мною решения:
- выход усилителя непосредственно подключен к нагрузке
- действующий ток через контакты реле вдвое меньше нагрузочного
- силовое питание снимается при пропадании (падении) одного из плеч
- имеем возможность внешнего управления силовым питанием
- схема защиты работает при питании от Up=+-24V. Меняются только резисторы (R43=0, R1=1900oHm для Up=24V), для других напряжений значения рассчитывается по формуле R43=(2*Up-48V)/48V*5520oHm, R1=(Up-5.1V)/10ma. И не забываем выбрать мощность этих резисторов.
Ссылка на полное описание экспериментального модуля.
Имеется с десяток ПП оставшихся после экспериментов.
Best regards,
Dmitriy Khamuev.
Russia, Omsk.
-
-
Сообщения
-
больше прихожу к выводу что поставленная задача - малой кровью) можно чтот типа этого - шим на основе 555 и авто регулировка компаратором 358 - от него же и плясать с реле , с тягачом) пока не решил - лучше всего конечно на 3843 - с регулировкой по напряжению - придется наверно все-таки победить) ,поставил медленный запуск ОУ - даст возможность не бить током) - в момент включения , с зашитой заморачиваться не стал - диод-предохранитель - для удобства можно поставить автомобильный - преград в виде транзисторов и реле - не хочу -реле будет греться на контактах - транзистор - это еще одно сопротивление на пути к АКБ - можно конечно поставить - но я же дешево сердито ищу), гляньте ? я мог что упустить , с другой стороны такая зарядка зарядка даже чуть лучше - десульфатация. -
-
-
-
By ZLOdeyB@sil@ · Posted
Класс H можно с 3х уровневым питанием вольт по 50-55 на уровень. В принципе на 8 Ом и G реально... С нормальной схемой и пичаткой для D класса наверное ещё сложнее будет -
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...
-