Высококачественный усилитель мощности
Аудио схемы

Высококачественный усилитель мощности

Автор internum


При проектировании описываемого ниже усилителя за основу был взят усилитель "Квод - 405", удачно сочетающий в себе высокие технические характеристики и схемную простоту. Структурная схема усилителя в основном осталась неизменной, исключены лишь устройства защиты транзисторов выходного каскада от перегрузки. Практика показала, что устройства такого рода не исключают полностью отказов транзисторов, но нередко вносят нелинейные искажения при максимальной выходной мощности. Ток транзисторов можно ограничить и иначе, например, используя защиту от перегрузки по току в стабилизаторах напряжения. В то же время представляется целесообразной защита громкоговорителей при выходе из строя усилителя или источников питания. Для улучшения симметрии усилителя выходной каскад выполнен на комплементарной паре транзисторов, а для уменьшения нелинейных искажений типа "ступенька" между базами транзисторов VT9, VT10 включены диоды VD5, VD6. При этом обеспечивается достаточно надежное закрывание транзисторов выходного каскада в отсутствие сигнала. Незначительно изменена входная цепь. В качестве сигнального использован неинвертирующий вход ОУ DA1, что позволило увеличить входное сопротивление усилителя (оно определяется сопротивлением резистора R1 и равно 100 кОм.) Следует, однако отметить, что и в неинвертирующем варианте устойчивость усилителя остается высокой. Для предотвращения щелчков в громкоговорителях, обусловленных переходными процессами при включении питания, а также для защиты громкоговорителей от постоянного напряжения при выходе из строя усилителя или источников питания применено простое, хорошо зарекомендовавшее себя устройство (VT6 - VT8), используемое в промышленном усилителе "Бриг - 001". При срабатывании этого устройства загорается одна из ламп HL1, HL2, сигнализируя о наличии на выходе усилителя постоянного напряжения той или иной полярности. В основном схема описываемого усилителя не отличается от схемы усилителя "Квод -405". Катушки намотаны проводом ПЭВ-2 1,0 на каркасах диаметром 10 мм и содержат: L1 и L3 - по 50 витков (индуктивность - 5...7 мкГн), L2 - 30 витков (3 мкГн).

Высококачественный усилитель мощности

Вместо указанных на схеме в усилителе можно использовать ОУ К574УД1Б, К574УД1В, К544УД2, а также ( при некотором ухудшении параметров) К544УД1 и К140УД8А - К140УД8В; транзисторы КТ312В, КТ373А (VT2), КТ3107В, КТ3107И, КТ313Б, КТ361В, КТ361К (VT1, VT3, VT4), КТ315В (VT6, VT8), КТ801А, КТ801Б (VT7). Каждый из транзисторов КТ825Г можно заменить составными транзисторами КТ814В, КТ814Г+КТ818В, КТ818Г, а КТ827А -составными транзисторами КТ815В, КТ815Г+КТ819В, КТ819Г. Диоды VD3 - VD6, VD11, VD12 - любые кремниевые с максимальным прямым током не менее 100 мА, VD7 - VD10 - то же, но с максимальным током не менее 50 мА. При отсутствии стабилитронов КС515А допустимо использовать соединенные последовательно стабилитроны Д814А, Д814Б или КС175А.

Основные технические характеристики:

Максимальная выходная мощность, Вт, на нагрузке 4 Ом..... 2x70

Номинальное входное напряжение, В ..................................... 0,2

Верхняя граница диапазона частот , кГц .................................... 50

Скорость нарастания выходного напряжения, В/мкс ..............5,5

Отношение сигнал/шум (невзвешенное), дБ ............................... 80

Коэффициент гармоник, %, не более, ........................................0,05

Полное описание усилителя, его монтаж , настройка и рисунки печатных плат приведены в [33].

Усилитель с многопетлевой ООС

Основные технические характеристики:

Номинальный диапазон частот, Гц, ............................... 20...20000

Номинальное сопротивление нагрузки, Ом ................................... 4

Номинальная (максимальная) вых. мощность, Вт, при сопротивлении нагрузки, Ом:

4 .................................................................................. 70(100)

8 ........................................................................................40(60)

Диапазон частот, Гц, ..................................................... 5...100000

Скорость нарастания выходного напряжения, В/мкс, не менее ... 15

Коэффициент гармоник, %, не более, на частоте, Гц:

20...5000 .................................................................................. 0,001

10000 ................................................................................ 0,003

20000 ................................................................................. 0,01

Коэффициент гармоник, %, не более, ...................................... 0,01

Номинальное входное напряжение, В .......................................... 1

Входное сопротивление, кОм, не менее, ...................................... 47

Первый каскад собран на операционном усилителе (ОУ) DA1, остальные - на транзисторах (второй и третий - соответственно на VT1, VT3, четвертый - на VT8, VT11 и VT10, VT12, пятый - на VT13, VT14). В четвертом (предоконечном) каскаде использованы транзисторы разной структуры, включенные по схеме составного эмиттерного повторителя, что позволило ввести в него местную ООС и таким образом повысить линейность и снизить выходное сопротивление. Для снижения переходных искажений на высоких частотах выходной каскад работает в режиме АВ, а сопротивление резисторов цепей смещения (R30, R33) ограничены величиной 15 Ом. Все транзисторные каскады усилителя охвачены цепью местной ООС глубиной не менее 50 дБ. Напряжение ООС снимается с выхода усилителя и через делитель R10R12 подается в цепь эмиттера транзистора VT1. Частотная коррекция и устойчивость по цепи ООС обеспечиваются конденсатором С4. Введение местной ООС позволило даже при самых неблагоприятных сочетаниях усилительных свойств транзисторов ограничить коэффициент гармоник этой части усилителя величиной 0,2%. Устройство защиты состоит из триггера на транзисторах VT6, VT7 и порогового элемента на транзисторе VT9. Как только ток через любой из выходных транзисторов превысит 8...9 А, транзистор VT9 открывается, и его коллекторный ток открывает транзисторы триггера VT6, VT7. Рисунок печатной платы усилителя приведен в [34].

Схема: Высококачественный усилитель мощности
Версия для печати: Print version

3637 17 March 2007


Другие схемы раздела :


Search