Ця стаття є оригінальною авторською роботою талановитого інженера Володимира Шушуріна, опублікована в журналі «Радіо» у 1978 р. Для зручності тут скомпоновані поправки та доповнення на першу статтю, а також запитання та відповіді читачів.
Підсилювач потужності, що описується, призначений для роботи в апаратурі високоякісно відтворення звуку в комплекті з попереднім підсилювачем.
Технічні характеристики:
Номінальна вихідна потужність на навантаженні 8 Ом: 50 Вт
Нерівномірність АЧХ у діапазоні 15 – 25000 Гц: 1 дБ
Коефіцієнт гармонік на частоті:
20 Гц: 0,04%
1000 Гц: 0,03%
20000 Гц: 0,1%
Номінальна вихідна напруга: 20 В
Номінальна вхідна напруга: 0,775 В
Відносний рівень перешкод: -78 дБ
Вхідний опір: 16 кОм
Вихідний опір (на частоті 1000 Гц): 0,07 Ом
Коефіцієнт демпфування при навантаженні 8 Ом: 58 дБ
Потужність, що споживається від джерела живлення: 72 Вт
На рис. 1 у графічній формі представлені основні енергетичні характеристики підсилювача (при напрузі живлення ±35); залежно від опору навантаження потужності (крива 1) і струму (крива 2), споживаних підсилювачем при максимальній вихідній напрузі та максимальної потужності, що віддається у навантаження (крива 3).
На рис. 2 наведена залежність коефіцієнта гармонік підсилювача від частоти вхідного сигналу та вихідної потужності. Криві побудовані за усередненими значеннями результатів перевірки чотирьох зразків підсилювача.
Принципова схема підсилювача показано на рис. 3. Оскільки навантаження гальванічно пов'язані з підсилювачем, потрібно забезпечити максимальний дрейф «нуля» з його виході. З цією метою транзистори V1 та V2 включені за схемою диференціального підсилювача. На базу транзистора V 1, з'єднану із загальним дротом через резистор R 2 подається вхідний сигнал, а на базу транзистора V2 через дільник напруги R13 і R16 - частина вихідного сигналу. Таким чином, диференціальний каскад порівнює потенціал на виході підсилювача з нульовим потенціалом загального дроту, і якщо з будь-яких причин постійна напруга на виході підсилювача стає відмінним від нуля, сигнал неузгодженості, пропорційний різниці потенціалів без транзисторів V1 і V2, надходить на вихід підсилювача і приводить постійну напругу до нульового рівня.
Щоб диференціальний підсилювач реагував тільки на різницю вхідної напруги, необхідно забезпечити сталість суми колекторних струмів транзисторів V1 і V2. З цією метою до емітерного ланцюга транзисторів включено джерело струму – каскад на транзисторі V3.
Через резистори R3, R3, R6, R10 на бази транзисторів V 1,V2 подано невелике негативне усунення, що компенсує розкид параметрів транзисторів. Нульовий потенціал на навантаженні підсилювача встановлюють підстроювальним резистором R5.
Вказані вище заходи, а також досить ретельний розрахунок та експериментальна перевірка вибору оптимального режиму роботи диференціального каскаду дозволили отримати дрейф «нуля» на виході підсилювача близько 90 мВ в інтервалі температур від +5º до +45º З та зміні сигналу на навантаженні від нуля до максимального значення .
З виходу диференціального каскаду сигнал надходить на транзистор V4, посилюється ним і через резистор R15 подається на базу транзистора V11. З його емітера сигнал надходить на транзистори V14, V16, V17 і через діоди V7 - V10, призначені для створення початкового зміщення на базах транзистори V14 і V13 - на транзистори V 13, V 15, V 18.
Самовзбудження підсилювача на високих частотах усувається частотно залежним негативним зворотним зв'язком через конденсатор С5 і ланцюг R4С4.
Слід зазначити, що застосування підсилювача струму на транзисторі V11 дозволило звести до мінімуму коефіцієнт гармонік підсилювача.
Цей каскад, будучи включеним після транзистора V4, дозволяє останньому працювати з невеликим колекторним струмом, а отже, і з меншими нелінійними спотвореннями.
Щоб забезпечити сталість режиму вихідних транзисторів, падіння напруги на діадах V7 – V10 також має бути незмінним. Протікає через діоди струм стабілізується ще одним джерелом струму на транзисторі V12. Цей струм встановлюють підбором резистора R14. Напруга зміщення на базах транзисторів V13, V14 регулюють підстроювальним резистором R18 при остаточному налаштуванні підсилювача. Вихідні транзистори, також транзистори V11, V12, V16 – на радіаторах.
Транзистори П307В можна замінити П307, П307А, П307Б, КТ601А. У передкінцевому каскаді замість транзистори КТ801Б можна використовувати КТ801А, КТ807А, КТ807Б, П701А, а в кінцевому - транзистори КТ802А, КТ808А. Замість КТ209М можна застосувати транзистори КТ209Л, КТ203А, КТ502Д, КТ502Е, а замість КТ805А - КТ808А. Також замість транзистора КТ602Б ( V 11 та V 12) можна використовувати транзистори серій КТ604, КТ 630 чи КТ940.
На рис. 4 показаний креслення друкованої плати та розташування деталей підсилювача на ній:
У підсилювачі застосовані:
резистори: СП4-1а (R 5, R 18), С5-16Т (R 27, R 28), МЛТ-2 (R 29) та МЛТ-0,25 (решта);
конденсатори: К50-6 (С1, С3, С6), КМ (С2, С4, С5) та МБМ (С7);
транзистори: V11, V12, V 15, V16 забезпечені тепловідведення (хомутики, зігнуті з латунних смужок), які закріплені на корпусах транзисторів за допомогою гайок М2.5. Виступаючі кінці гвинтів вставлені в отвори плати і закріплені на ній такими ж гайками, нагвинченими з боку друкарських провідників.
Транзистори V11, 12, V15 та V16 встановлені на радіаторах типу «прапорець», розміри наведені на рис. 5. А вихідні транзистори V17 та V18 встановлені на ребристих радіаторах, розміри яких дано на рис. 6.
Схема блоку живлення наведено на рис. 7. Як Т1 можна застосувати промисловий трансформатор ТПП322-127/20-50 або ТПП321/127/220-50. Конденсатори С3 та С4 марки К50-18 або К50-26. Запобіжники F1 – F5 розраховані струм 2 А.
Режими транзисторів наведені у таблиці:
|
Позначення за схемою |
Uдо, В |
Uб, В |
U е, В |
|
V1 |
33,7 |
1,63 |
|
|
V2 |
33 , 5 |
1,63 |
|
|
V3 |
1 ,63 |
33,6 |
34,1 |
|
V4 |
2,25 |
33,7 |
34,13 |
|
V11 |
2,18 |
1,58 |
|
|
V12 |
33,4 |
34,1 |
|
|
V12 |
0,12 |
||
|
V14 |
1,54 |
1,02 |
|
|
V15 |
34,5 |
||
|
V16 |
1,02 |
0,51 |
|
|
V17 |
0,51 |
0,02 |
|
|
V18 |
34,5 |
34,98 |
Режими виміряні вольтметром ВК7-10
щодо загального («земляного») дроту
Налагодження підсилювача нескладно і при використанні перевірених деталей зводиться до встановлення на виході «нульової» напруги за допомогою резистора підлаштування R5 і, у разі необхідності, до усунення «сходинки» у вихідному сигналі за допомогою підстроювального резистора R18. Струм спокою вихідних транзисторів повинен перевищувати 50 – 100 мА. Регулювання проводять із підключеним до виходу підсилювача еквівалентом навантаження.
З цим підсилювачем можна використовувати практично будь-який попередній підсилювач, що має амплітудно-частотну характеристику не гірше, ніж у підсилювача потужності та з напругою вихідного сигналу не менше 0,775.
Щоб при роботі підсилювача на навантаження 4 Ом, коефіцієнт гармонік був не вищим, ніж при опорі навантаження 8 Ом, достатньо транзистори КТ805А ( V 17 та V 18) кінцевого каскаду замінити транзисторами КТ808А.
під транзистори КТ808Ау форматі.lay
Стаття спеціально підкоригована для сайту сайт
До вашої уваги пропонується черговий підсилювач потужності. Незважаючи на відносно невелику вихідну потужність, він має деякі безперечні переваги. По-перше, він просто як валянок і цілком доступний для повторення. По-друге, в ньому немає дефіцитних і дорогих компонентів, таким чином зібрати його можна навіть там, де утруднений доступ до радіодеталів або спостерігається дірка в кишені.
Характеристики підсилювача такі:
Основні характеристики такі:
Схема:Схема дуже проста і якщо ви вирішили присвятити себе збиранню підсилювачів на розсипусі та дослідженню їхньої діяльності, тобто сенс почати з цього підсилювача. Схема дуже стабільна та непримхлива.
Деталі:
| Позначення на схемі | Номінал |
| C1 | 20мкФх16В |
| C2 | 20мкФх25В |
| C3 | 1000 |
| C4 | 50мкФх25В |
| C5 | 20мкФх50В |
| C6 | 0,1мкФ |
| R1 | 10к |
| R2 | 1,5к |
| R3 | 5,6к |
| R5 | 5,6к |
| R5 | 1,5к |
| R6 | 10к |
| R7 | 1 к |
| R8 | 150 |
| R9 | 3,9к |
| R10 | 1 к |
| R11 | 2,2к |
| R12 | 510 |
| R13 | 150 |
| R14 | 510 |
| R15 | 100 |
| R16 | 100 |
| R17 | 0,2 |
| R18 | 0,2 |
| R19 | 12 |
| VT1 | КТ315В |
| VT2 | КТ315В |
| VT3 | КТ203А |
| VT4 | КТ315В |
| VT5 | КТ601АМ |
| VT6 | КТ203А |
| VT7 | КТ815Б |
| VT8 | КТ815Б |
| VT9 | КТ805А |
| VT10 | КТ805А |
Налаштування
Налаштування підсилювача зводиться до встановлення струму спокою транзистора VT9. У розрив колекторного дроту включається міліамперметр і підстроюванням резистора R11 встановлюється струм 50-70 мА. Потім перевіряється відсутність постійної напруги на виході підсилювача з точністю 0,1В.
Всі. Закінчили вправу.
Все налаштування здійснюється при відключеному навантаженні.
І не забудьте щільно прикріпити транзистор VT4 до радіатора транзистора VT9. Від цього залежить температурна стабільність підсилювача. Можна, наприклад, приклеїти термоклеєм або притиснути фланцем транзистора VT9. Завантажити друковану плату у форматі LAY ( Надіслав: Шамрін роман)
Найпростіший підсилювач на транзисторах може бути добрим посібником для вивчення властивостей приладів. Схеми та конструкції досить прості, можна самостійно виготовити пристрій та перевірити його роботу, зробити виміри всіх параметрів. Завдяки сучасним польовим транзисторам можна виготовити буквально із трьох елементів мініатюрний мікрофонний підсилювач. І підключити його до персонального комп'ютера для покращення параметрів звукозапису. Та й співрозмовники під час розмов будуть набагато краще і чіткіше чути вашу промову.
Частотні характеристики
Підсилювачі низької (звукової) частоти є практично у всіх побутових приладах - музичних центрах, телевізорах, радіо, магнітолах і навіть в персональних комп'ютерах. Але існують ще підсилювачі ВЧ на транзисторах, лампах та мікросхемах. Відмінність в тому, що УНЧ дозволяє посилити сигнал лише звуковий частоти, яка сприймається людським вухом. Підсилювачі звуку на транзисторах дозволяють відтворювати сигнали з частотами від 20 Гц до 20000 Гц.
Отже, навіть найпростіший пристрій здатний посилити сигнал у цьому діапазоні. Причому робить це максимально рівномірно. Коефіцієнт посилення залежить від частоти вхідного сигналу. Графік залежності цих величин – практично пряма лінія. Якщо ж на вхід підсилювача подати сигнал із частотою поза діапазоном, якість роботи та ефективність пристрою швидко зменшаться. Каскади УНЧ збираються, як правило, на транзисторах, що працюють у низько- та середньочастотному діапазонах.
Класи роботи звукових підсилювачів
Усі підсилювальні пристрої поділяються на кілька класів, залежно від того, який ступінь протікання протягом періоду роботи струму через каскад:
- Клас «А» - струм протікає безперервно протягом усього періоду роботи підсилювального каскаду.
- У класі роботи "В" протікає струм протягом половини періоду.
- Клас "АВ" говорить про те, що струм протікає через підсилювальний каскад протягом часу, що дорівнює 50-100% від періоду.
- У режимі "С" електричний струм протікає менш ніж половину періоду часу роботи.
- Режим «D» УНЧ застосовується у радіоаматорській практиці зовсім недавно – трохи більше 50 років. Найчастіше ці пристрої реалізуються з урахуванням цифрових елементів і мають дуже високий ККД - понад 90 %.
Наявність спотворень у різних класах НЧ-підсилювачів
Робоча область транзисторного підсилювача класу "А" характеризується досить невеликими нелінійними спотвореннями. Якщо вхідний сигнал викидає імпульси з вищою напругою, це призводить до того, що транзистори насичуються. У вихідному сигналі біля кожної гармоніки починають з'являтися вищі (до 10 чи 11). Через це з'являється металевий звук, характерний лише транзисторних підсилювачів.
При нестабільному живленні вихідний сигнал амплітудою моделюватиметься біля частоти мережі. Звук стане в лівій частині частотної характеристики жорсткішим. Але чим краща стабілізація живлення підсилювача, тим складнішою стає конструкція всього пристрою. УНЧ, які працюють у класі «А», мають відносно невеликий ККД – менше 20 %. Причина полягає в тому, що транзистор постійно відкрито і струм через нього протікає постійно.
Для підвищення (щоправда, незначного) ККД можна скористатися двотактними схемами. Один недолік - напівхвилі у вихідного сигналу стають несиметричними. Якщо ж перевести з класу "А" в "АВ", збільшаться нелінійні спотворення в 3-4 рази. Але коефіцієнт корисної дії всієї схеми пристрою все ж таки збільшиться. УНЧ класів "АВ" та "В" характеризує наростання спотворень при зменшенні рівня сигналу на вході. Але навіть якщо додати гучність, це не допоможе повністю позбутися недоліків.
Робота у проміжних класах
Кожен клас має кілька різновидів. Наприклад, є клас роботи підсилювачів «А+». У ньому транзистори на вході (низьковольтні) працюють як «А». Але високовольтні, що встановлюються у вихідних каскадах, працюють або в «В» або в «АВ». Такі підсилювачі набагато економічніші, ніж у класі «А». Помітно менше нелінійних спотворень - не вище 0,003%. Можна досягти і більш високих результатів, використовуючи біполярні транзистори. Принцип роботи підсилювачів цих елементах буде розглянуто нижче.
Але все одно є велика кількість вищих гармонік у вихідному сигналі, через що звук стає характерним металевим. Існують ще схеми підсилювачів, які працюють у класі "АА". Вони нелінійні спотворення ще менше - до 0,0005 %. Але головна вада транзисторних підсилювачів все одно є - характерний металевий звук.
"Альтернативні" конструкції
Не можна сказати, що вони альтернативні, просто деякі фахівці, які займаються проектуванням та збиранням підсилювачів для якісного відтворення звуку, все частіше віддають перевагу ламповим конструкціям. У лампових підсилювачів такі переваги:
- Дуже низьке значення рівня нелінійних спотворень у вихідному сигналі.
- Вищих гармонік менше, ніж у транзисторних конструкціях.
Але є один величезний мінус, який переважує всі переваги - обов'язково потрібно ставити пристрій для узгодження. Справа в тому, що у лампового каскаду дуже великий опір – кілька тисяч Ом. Але опір обмотки динаміків – 8 або 4 Ома. Щоб узгодити їх, потрібно встановлювати трансформатор.
Звичайно, це не дуже великий недолік – існують і транзисторні пристрої, у яких використовуються трансформатори для узгодження вихідного каскаду та акустичної системи. Деякі фахівці стверджують, що найбільш ефективною схемою виявляється гібридна - в якій застосовуються однотактні підсилювачі, які не охоплені негативним зворотним зв'язком. Причому всі ці каскади функціонують як УНЧ класу «А». Іншими словами, застосовується як повторювач підсилювач потужності на транзисторі.
Причому ККД у таких пристроїв досить високий - близько 50%. Але не варто орієнтуватися лише на показники ККД та потужності - вони не говорять про високу якість відтворення звуку підсилювачем. Набагато більшого значення мають лінійність характеристик та їх якість. Тому потрібно звертати увагу насамперед на них, а не на потужність.
Схема однотактного УНЧ на транзисторі
Найпростіший підсилювач, побудований за схемою із загальним емітером, працює у класі «А». У схемі використовується напівпровідниковий елемент із структурою n-p-n. У колекторному ланцюгу встановлено опір R3, що обмежує струм, що протікає. Колекторний ланцюг з'єднується з позитивним проводом живлення, а емітерний - з негативним. У разі використання напівпровідникових транзисторів зі структурою p-n-p схема буде такою самою, ось тільки потрібно буде змінити полярність.
За допомогою роздільного конденсатора С1 вдається відокремити вхідний змінний сигнал від джерела постійного струму. При цьому конденсатор не є перешкодою для протікання змінного струму шляхом база-емітер. Внутрішній опір переходу емітер-база разом з резисторами R1 і R2 є найпростішим дільником напруги живлення. Зазвичай резистор R2 має опір 1-1,5 ком - найбільш типові значення для таких схем. При цьому напруга живлення ділиться рівно навпіл. І якщо запитати схему напругою 20 Вольт, то можна побачити, що значення коефіцієнта посилення струму h21 складе 150. Потрібно відзначити, що підсилювачі КВ на транзисторах виконуються за аналогічними схемами, тільки працюють трохи інакше.
При цьому напруга емітера дорівнює 9 і падіння на ділянці ланцюга «Е-Б» 0,7 В (що характерно для транзисторів на кристалах кремнію). Якщо розглянути підсилювач на германієвих транзисторах, то в цьому випадку падіння напруги на ділянці «Е-Б» дорівнюватиме 0,3 В. Струм у ланцюзі колектора дорівнюватиме тому, що протікає в емітері. Обчислити можна, розділивши напругу емітера на опір R2 - 9В/1 кОм=9 мА. Для обчислення значення струму бази необхідно 9 мА розділити коефіцієнт посилення h21 - 9мА/150=60 мкА. У конструкціях УНЧ зазвичай використовуються біполярні транзистори. Принцип роботи у нього відрізняється від польових.
На резисторі R1 тепер можна обчислити значення падіння - це різниця між напругою бази та живлення. У цьому напругу бази можна з'ясувати за формулою - сума показників емітера і переходу «Е-Б». При живленні джерела 20 Вольт: 20 - 9,7 = 10,3. Звідси можна обчислити значення опору R1=10,3В/60 мкА=172 кОм. У схемі є ємність С2, необхідна для реалізації ланцюга, по якій зможе проходити змінна складова емітерного струму.
Якщо не встановлювати конденсатор С2, змінна складова дуже обмежуватиметься. Через це такий підсилювач звуку на транзисторах буде мати дуже низький коефіцієнт посилення по струму h21. Слід звернути увагу, що у вищевикладених розрахунках приймалися рівними струми бази і колектора. Причому за струм бази брався той, що втікає у ланцюг від емітера. Виникає він лише за умови подачі на виведення бази транзистора напруги усунення.
Але треба враховувати, що по ланцюгу бази абсолютно завжди, незалежно від наявності зсуву, обов'язково протікає струм витоку колектора. У схемах із загальним емітером струм витоку посилюється не менше ніж у 150 разів. Але зазвичай це значення враховується лише за розрахунку підсилювачів на германієвих транзисторах. У разі використання кремнієвих, у яких струм ланцюга К-Б дуже малий, цим значенням просто нехтують.
Підсилювачі на МДП-транзисторах
Підсилювач на польових транзисторах, представлений на схемі, має багато аналогів. У тому числі з використанням біполярних транзисторів. Тому можна розглянути як аналогічний приклад конструкцію підсилювача звуку, зібрану за схемою із загальним емітером. На фото представлена схема, виконана за схемою із загальним джерелом. На вхідних та вихідних ланцюгах зібрані R-C-зв'язки, щоб пристрій працював у режимі підсилювача класу «А».
Змінний струм від джерела сигналу відокремлюється від постійної напруги живлення конденсатором С1. Обов'язково підсилювач на польових транзисторах повинен мати потенціал затвора, який буде нижчим за аналогічну характеристику витоку. На представленій схемі затвор з'єднаний із загальним дротом за допомогою резистора R1. Його опір дуже великий - зазвичай застосовують у конструкціях резистори 100-1000 кОм. Такий великий опір вибирається для того, щоб сигнал не шунтувався на вході.
Цей опір майже не пропускає електричний струм, внаслідок чого у затвора потенціал (у разі відсутності сигналу на вході) такий самий, як у землі. На початку ж потенціал виявляється вищим, ніж у землі, тільки завдяки падінню напруги на опорі R2. Звідси ясно, що у затвора потенціал нижчий, ніж на початку. Саме це і потрібно для нормального функціонування транзистора. Потрібно звернути увагу на те, що С2 та R3 у цій схемі підсилювача мають таке ж призначення, як і в розглянутій вище конструкції. А вхідний сигнал зрушено щодо вихідного на 180 градусів.
УНЧ із трансформатором на виході
Можна зробити такий підсилювач своїми руками для домашнього використання. Виконується він за схемою, що працює у класі «А». Конструкція така сама, як і розглянуті вище, - із загальним емітером. Одна особливість – необхідно використовувати трансформатор для узгодження. Це недолік подібного підсилювача звуку на транзисторах.
Колекторний ланцюг транзистора навантажується первинною обмоткою, яка розвиває вихідний сигнал, що передається через вторинну динаміку. На резисторах R1 і R3 зібраний дільник напруги, що дозволяє вибрати робочу точку транзистора. За допомогою цього ланцюжка забезпечується подача напруги зміщення до бази. Всі інші компоненти мають таке саме призначення, як і у розглянутих вище схем.
Двотактний підсилювач звуку
Не можна сказати, що це простий підсилювач на транзисторах, оскільки його робота трохи складніша, ніж у розглянутих раніше. У двотактних УНЧ вхідний сигнал розщеплюється на дві напівхвилі, різні за фазою. І кожна з цих напівхвиль посилюється своїм каскадом, виконаним на транзисторі. Після того, як відбулося посилення кожної напівхвилі, обидва сигнали з'єднуються та надходять на динаміки. Такі складні перетворення здатні викликати спотворення сигналу, оскільки динамічні та частотні властивості двох, навіть однакових на кшталт, транзисторів будуть відмінні.
В результаті на виході підсилювача суттєво знижується якість звучання. Під час роботи двотактного підсилювача у класі «А» не виходить якісно відтворити складний сигнал. Причина - підвищений струм протікає підсилювача по плечах постійно, напівхвилі несиметричні, виникають фазові спотворення. Звук стає менш розбірливим, а при нагріванні спотворення сигналу ще більше посилюються, особливо на низьких та наднизьких частотах.
Безтрансформаторні УНЧ
Підсилювач НЧ на транзисторі, виконаний з використанням трансформатора, незважаючи на те, що конструкція може мати малі габарити, все одно недосконалий. Трансформатори все одно важкі і громіздкі, тому краще їх позбутися. Набагато ефективнішою є схема, виконана на комплементарних напівпровідникових елементах з різними типами провідності. Більшість сучасних УНЧ виконується саме за такими схемами і працюють у класі «В».
Два потужні транзистори, що використовуються в конструкції, працюють за схемою емітерного повторювача (загальний колектор). При цьому напруга входу передається на вихід без втрат та посилення. Якщо на вході немає сигналу, транзистори на межі включення, але все одно ще відключені. При подачі гармонійного сигналу на вхід відбувається відкривання позитивної напівхвиль першого транзистора, а другий в цей час знаходиться в режимі відсічення.
Отже, через навантаження здатні пройти лише позитивні напівхвилі. Але негативні відкривають другий транзистор і повністю замикають перший. При цьому в навантаженні виявляються лише негативні напівхвилі. В результаті посилений за потужністю сигнал виявляється на виході пристрою. Подібна схема підсилювача на транзисторах досить ефективна та здатна забезпечити стабільну роботу, якісне відтворення звуку.
Схема УНЧ на одному транзисторі
Вивчивши всі вищеописані особливості, можна зібрати підсилювач своїми руками на простій елементній основі. Транзистор можна використовувати вітчизняний КТ315 або будь-який зарубіжний аналог - наприклад ВС107. Як навантаження потрібно використовувати навушники, опір яких 2000-3000 Ом. На базу транзистора необхідно подати напругу усунення через резистор опором 1 Мом та конденсатор розв'язки 10 мкФ. Живлення схеми можна здійснити від джерела напругою 4,5-9 Вольт, струм – 0,3-0,5 А.
Якщо опір R1 не підключити, то в базі та колекторі не буде струму. Але при підключенні напруга досягає рівня 0,7 і дозволяє протікати струму близько 4 мкА. При цьому по струму коефіцієнт посилення виявиться близько 250. Звідси можна зробити простий розрахунок підсилювача на транзисторах і дізнатися про струм колектора - він виявляється дорівнює 1 мА. Зібравши цю схему підсилювача на транзисторі, можна провести її перевірку. До виходу підключіть навантаження - навушники.
Торкніться підсилювача пальцем - повинен з'явитися характерний шум. Якщо його немає, то, найімовірніше, конструкція зібрана неправильно. Перевірте всі з'єднання та номінали елементів. Щоб наочніша була демонстрація, підключіть до входу УНЧ джерело звуку - вихід від плеєра або телефону. Прослухайте музику та оцініть якість звучання.
Йдуть у минуле, і тепер, щоб зібрати будь-який простий підсилювач, вже не треба мучитися з розрахунками та клепати друковану плату великих розмірів.
Нині майже вся дешева підсилювальна техніка робиться на мікросхемах. Найбільшого поширення набули мікросхеми TDA для посилення аудіосигналу. В даний час вони використовуються в автомагнітолах, в активних сабвуферах, в домашній акустиці та багатьох інших аудіопідсилювачах і виглядають приблизно ось так:
Плюси мікросхем TDA
- Для того, щоб зібрати на них підсилювач, достатньо підвести живлення, підключити динаміки та кілька радіоелементів.
- Габарити цих мікросхем зовсім невеликі, але треба їх ставити на радіатор, інакше будуть сильно грітися.
- Вони продаються у будь-якому радіомагазині. На Алі щось дорогі, якщо купувати вроздріб.
- Вони вбудовані різні захисту та інші опції, типу відключення звуку тощо. Але за моїми спостереженнями захисту спрацьовують не дуже добре, тому мікросхеми часто дихнуть або від перегріву, або від . Отже, бажано не замикати висновки мікросхеми між собою і не перегрівати мікросхему, вичавлюючи з неї всі соки.
- Ціна. Я не сказав би, що вони дуже дорогі. За ціною та функціями, що виконуються, їм немає рівних.
Підсилювач одноканальний на TDA7396
Зберемо простий одноканальний підсилювач на мікросхемі TDA7396. На момент написання статті я її взяв за ціною 240 рублів. У датасіті на мікросхему говорилося, що ця мікросхема може видати до 45 Ватт в навантаження 2 Ома. Тобто якщо заміряти опіркотушки динаміка і воно дорівнюватиме близько 2 Ом, то на динаміці цілком можна отримати пікову потужність в 45 Ватт.Цієї потужності цілком вистачить, щоб влаштувати дискотеку в кімнаті не тільки для себе, а й для сусідів і при цьому отримати посереднє звучання, що, звичайно ж, не порівняти з підсилювачами hi-fi.
Ось розпинування мікросхеми:
Збирати наш підсилювач будемо за типовою схемою, яка була додана в самому датасіті:
На ніжку 8 подаємо + Vs, а на 4 ніжку нічого не подаємо. Отже, схема набуде такого вигляду:
Vs – це напруга живлення. Воно може бути від 8 до 18 Вольт. “IN+” та “IN-” – сюди подаємо слабкий звуковий сигнал. До 5 та 7 нозі чіпляємо динамік. Шосту ногу сідаємо на мінус.
Ось моє збирання навісним монтажем
Конденсатори на вході живлення 100нФ та 1000мкФ я не використовував, так як у мене з блоку живленняотже, йде чиста напруга.
Розгойдував динамік з такими параметрами:
Як бачите, опір котушки 4 Ома. Смуга частот свідчить, що він сабвуферного типу.
А ось так у мене виглядає саб у самопальному корпусі:
Пробував зняти відео, але звук у мене знімає дуже погано. Але все-таки можу сказати, що з телефону на середній потужності вже довбало так, що вуха загорталися, хоча споживання всієї схеми в робочому вигляді становило лише близько 10 Ватт (множимо 14,3 на 0,73). У цьому прикладі я взяв напругу, як у автомобілі, тобто 14,4 Вольта, що цілком вкладається в наш робочий діапазон від 8 до 18 Вольт.
Якщо у вас немає потужного джерела живлення, його можна зібрати ось по цієюсхемою.
Не зациклюйтесь саме на цій мікросхемі. Цих мікросхем TDA, як я вже казав, існує багато видів. Деякі з них посилюють стереосигнал і можуть видавати звук одразу на 4 динаміки, як це зроблено в автомагнітолах. Так що не полінуйтеся поритися в інтернеті і знайти потрібну ТДАшку. Після закінчення складання дайте зацінити сусідам ваш підсилювач, викрутивши ручку гучності на всю балалайку і притуливши потужний динамік до стіни).
А ось у статті я збирав підсилювач на мікросхемі TDA2030A
Вийшло дуже навіть непогано, тому що TDA2030A має кращі характеристики, ніж TDA7396
Також прикладу для різноманітності ще схему від передплатника, у якого підсилювач на TDA 1557Q працює справно вже понад 10 років поспіль:
Підсилювачі на Аліекспрес
На Алі я також знаходив кит набори на TDA. Наприклад, ось цей стерео підсилювач по 15 Ватт на канал за ціною 1$. Цієї потужності цілком вистачить, щоб потусити під улюблені треки в кімнатці
Купити можна.
А от він уже одразу готовий
Та й взагалі, цих модулів підсилювачів на Аліекпрес дуже багато. Натискаєте на це посилання і вибираєте будь-який підсилювач, що сподобався.
