Усилитель на кт818гм кт819гм

Усилитель на кт818гм кт819гм

Недавно на халяву досталось несколько отечественных транзисторов серии кт818/кт819. Недолго думая, решил собрать транзисторный усилитель. Поскольку на сборку у меня было не так уж и много времени, решил изготовить простую и мощную схему УНЧ. Немного поискав по интернету, нашел схему усилителя всего на 5-ти транзисторах. По словам автора, усилитель при двухполярном питании 15 вольт развивает мощность до 40 ватт, чего вполне хватит.

Выходные транзисторы были заменены на пару кт818 кт819. Также были заменены транзисторы кт315 на малошумящие кт3102. Диоды нужно ставить импульсные, их 5 штук, заменил на FR207 . У меня не нашлось готового блока питания на 15 вольт, взамен использовал источник повышенного напряжения 24 вольт (по 12 вольт на плечо). Выходные транзисторы с изолирующими пластинами были закреплены на теплоотвод от компьютерного бп.

Почти все полярные конденсаторы использовал с напряжением 50 вольт, хотя в этой схеме можно и на 35. Все собрал за пол часа, навесным монтажом, главная цель была проверить схему на качество. Позже кт814 тоже закрепил на теплоотводе с изолирующей прокладкой. После сборки настал момент истины. Подключил питание — и . о чудо, усилитель сразу же заработал! Несмотря на простую конструкцию, качество звучание достаточно хорошее.

Далее прибавил громкость, искажений как ни странно не наблюдались. Усилитель на ура раскачал колонку С-50 отечественного производства. Специальные приспособлении для измерения мощности не использовал, при двухполярном питании 24 вольта, усилитель 20 ватт развивает спокойно, думаю он и обещанную мощность 30 — 40 ватт тоже способен отдавать, если применить выходной каскад на транзисторах, которые указаны в схеме. Этот простой самодельный усилитель отличный вариант для новичков, которые хотят оторваться от микросхем и попробовать "на вкус" транзисторный звук. Схема конечно не самая лучшая, но если учесть простоту сборки и ничтожное количество радиодеталей — это самая простая схема того типа. Единственный недостаток схемы то, что транзисторы выходного каскада греются, и достаточно сильно, может это из-за того, что я использовал класс А по току покоя выходных транзисторов УНЧ.

Предлагаемый вниманию радиолюбителей усилитель ЗЧ имеет очень низкие коэффициенты гармонических и интермодуляционных искажений, он сравнительно прост, способен выдерживать кратковременное короткое замыкание в нагрузке, не требует выносных элементов термостабилизации тока транзисторов выходного каскада.

Основные технические характеристики:

Максимальная мощность на нагрузке сопротивлением 4Ом, Вт 80
Максимальная мощность на нагрузке сопротивлением 8Ом, Вт 45
Номинальное входное напряжение УМЗЧ, В 0,8
Входное сопротивление кОм 100. 120
Относительный уровень шума дБ не более -90
Номинальный диапазон частот, Гц 20. 20 000
Коэффициент гармоник при максимальной выходной мощности 80 Вт, %, на частоте:
1 кГц 0,002
20 кГц 0,004
Коэффициент интермодуляционных искажений, % 0,0015
Максимальная частота, на которой максимальная мощность снижается на 1 дБ, кГц 50
Скорость нарастания выходного напряжения (без конденсатора С2), В/мкс 40

Принципиальная схема усилителя показана на рис. 1. Изменения коснулись выходного каскада. Для увеличения его входного сопротивления в усилитель ЗЧ введены транзисторы VT1, VT2. Это облегчило работу ОУ DA1 и позволило обеспечить стабильное напряжение база-эмиттер транзисторов VT3, VT4 при изменении температуры. Кроме того, усилитель дополнен каскадом на транзисторах VT5, VT6, которые совместно с датчиками тока R33, R34 и выходными каскадами на транзисторах VT7—VT10 в режиме покоя образуют соответственно два генератора тока, что исключает отсечку эмиттерного тока транзисторов оконечного каскада и снижает коммутационные искажения. Последнее же, как известно, благоприятно сказывается на спектре гармоник.

Помимо указанных изменений в каждое плечо выходного каскада введена более глубокая местная ООС за счет увеличения сопротивления резисторов в эмиттерных цепях транзисторов VT3, VT4, что сделало выходной каскад более линейным. Так как резисторы R20, R21 подключены к датчикам тока R33, R34, то получается достаточно жесткая термостабилизация тока покоя транзисторов оконечного каскада (при колебаниях температуры теплоотводов выходных транзисторов от 20 до 90 °С ток покоя изменяется в пределах 150. 180 мА). Наличие датчиков тока R33, R34, глубокой ООС по постоянному току и токоограничительных резисторов в базовых цепях транзисторов VT9, VT10 приводит к ограничению их коллекторных токов до приемлемого значения при коротких замыканиях в нагрузке.

Читайте также:  Дьюти фри в аэропорту шенефельд

Резистором R14 устанавливается симметрия плеч выходного каскада. Других изменений в усилитель не вносилось.

Нелинейные искажения измерялись осциллографом С1-68 с использованием генератора сигналов ЗЧ ГЗ-118 (Кг — около 0,002 %) и прецизионного двойного Т-моста, входящего в комплект генератора. Измерения проводились по методике, изложенной в статье Ю. Митрофанова «Экономичный режим А в усилителе мощности» (см. «Радио», 1986, № 5, с. 40—43).

Коэффициент интермодуляционных искажений измерялся по рекомендациям, которые даются в статье В. Костина «Психоакустические критерии качества звучания и выбор параметров УМЗЧ» (см. «Радио», 1987, № 12, с. 40—43), с использованием измерительной установки, показанной на рис. 2. Там же изображена полная измерительная схема.

При испытании усилителя импульсным сигналом выбросов на выходном напряжрнии не наблюдалось.

О питании усилителя.

При испытаниях автор использовал нестабилизированный блок питания с фильтрующими конденсаторами емкостью 10 000 мкФ (50В). Заметного улучшения технических характеристик при питании от стабилизированного источника отмечено не было. При эксплуатации допустимо снижение напряжения питания до +20 и -20 В, естественно, с соответствующим подбором резисторов R12, R16 (ток через стабилитроны VD1, VD2 должен быть в пределах 10. 12 мА). Максимальная выходная мощность при этих напряжениях питания снизится примерно до 12. 13 Вт. Повышать напряжения питания сверх указанных в статье значений (+35 и -35 В) не рекомендуется, так как это приведет к значительному снижению надежности работы УМЗЧ.

Данные катушки L1.

Катушка L1 (индуктивность — 0.3 мкГн) намотана на корпусе резистора R35 (МЛТ-2) и содержит 12 витков провода ПЭЛ 0.8 мм.

Без ухудшения технических характеристик УМЗЧ возможна замена транзисторов КТ3107А (VT1, VT6) на КТ502В — КТ502Е; КТ3102А (VT2, VT5) — на КТ503В — КТ503Е; КТ639Д (VT7) и КТ961А (VT8) — соответственно на КТ626Б, КТ626В и КТ646А, КТ646Б; КТ819ГМ (VT9) и КТ818ГМ (VT10) — соответственно на КТ819В, КТ819Г и КТ818В, КТ818Г. Транзистор КТ3102А (VT3) можно заменить на КТ3102Б, а КТ3107А (VT4) на КТ3107Б. Вместо К574УД1Б можно применить К574УД1А. Заменой диодам КД105 (VD3, VD4) могут служить любые диоды серий Д220, Д223, КД522 и т.п.

При снижении напряжений питания вместо транзисторов с позиционными обозначениями VT1-VT6 можно применить КТ315В — КТ315Д и КТ361В — КТ361Д. В случае использования в оконечном каскаде транзисторов в платмассовых корпусах (серий КТ818, КТ819) между их теплопроводящими пластинами и теплоотводами необхдимо поместить медные прокладки диаметром 30 и толщиной 0,5. 0,8 мм, смазанные теплопроводящей пастой.

Транзисторы VT7 и VT8 необходимо установить на теплоотводах с охлаждающей поверхностью не менее 40 см 2 .

Детали усилителя (за исключением транзисторов VT9, VT10 и предохранителей FU1, FU2) смонтированны на печатной плате (см.рис.3), изготовленной из фольгированного стаклотекстолита толщиной 1.5 мм. Плата рассчитана на установку постоянных резисторов МЛТ, подстроечного СП3-38а, конденсаторов К53-1 (C3, C4, C6, C7), К50-6 (C13, C16), КД-1 (C5), К73-11 (C12, C15) и КМ (остальные). Емкость блокировачных конденсаторов Cбл (также KM), шунтирующих стабилитроны VD1, VD2, — 0.1 мкФ. Резисторы R33 и R34 изготовленны из отрезков нихромового провода диаметром 0.8 мм. Для подключения к транзисторам оконечного каскада и источнику питания применен соединитель МРН-32.

Как известно, симметричные широкополосные оконечные усилители НЧ вносят минимальные искажения при всех уровнях выходной мощности. Один из наиболее совершенных вариантов высококачественного усилителя, обладающего указанными свойствами, был опубликован в [1]. Подробное описание этого усилителя можно найти также в [2]. Усилитель спроектирован на транзисторах дополнительной структуры и является симметричным и двухтактным от входа до выхода. На входе включен двойной дифференциальный каскад, а каждое из плеч выходной ступени представляет собой усилитель, охваченный отрицательной обратной связью (ООС) с коэффициентом передачи по напряжению больше единицы. Преимущества этих схемных решений подробно описаны как в указанных работах, так и на страницах журнала «Радио» [3, 4].

Читайте также:  Стальная проволока выдерживает груз масса


Рис.1 Зависимость максимальной выходной мощности, соответствующей коэффициенту гармоник 0,2 %, от сопротивления нагрузки (кривая 1) и от напряжения питания при сопротивлении нагрузки 7,7 Ом (кривая 2)

При испытаниях нескольких экземпляров усилителя, собранных по аналогичной схеме на отечественной элементной базе, выявился один недостаток — существенное уменьшение коэффициента использования напряжения питания (КИНП) при работе на низкоомную нагрузку *. А это влечет за собой необходимость увеличивать напряжение питания для получения заданной мощности, что приводит к снижению экономичности, ухудшению теплового режима выходных транзисторов и увеличению габаритов усилителя.За счет видоизменения выходного каскада и включения мощных транзисторов по схеме с общим коллектором авторам удалось увеличить КИНП примерно на 50 % и, попутно, на 35 % снизить выходное сопротивление усилителя при сохранении остальных характеристик.

Описываемый ниже усилитель пригоден для усиления мощных звуковых сигналов в составе звуковоспроизводящих установок высокого класса, а также для использования в качестве мощного широкополосного , операционного усилителя.

Основные технические характеристики усилителя
Номинальная (синусоидальная) выходная мощность, Вт, при сопротивлении нагрузки, Ом:
8 . 48
4 . 60
Диапазон воспроизводимых частот при неравномерности АЧХ
не более 0,5 дБ и выходной мощности 2 Вт, Гц . . . . 10. 200000
Уровень нелинейных искажений при номинальной выходной мощности в диапазоне 20. 20000 Гц, % . 0,05
Номинальное входное напряжение (действующее значение), В 0,8 Входное сопротивление, кОм . . . . . . . . . . . . . 47
Выходное сопротивление, Ом. 0,02

Параметры измерены при питании усилителя от стабилизированного источника ±31,5 В. При использовании нестабилизированного источника для сохранения характеристик напряжение питания следует увеличить на 1. 3 В в зависимости от емкости конденсаторов фильтра. Необходимо отметить, что для уровня нелинейных искажений указано верхнее граничное значение, обусловленное возможностями имевшейся у авторов измерительной аппаратуры.

Измерялось также время установления переходной характеристики при подаче на вход перепада напряжения с длительностью фронта 0,1 мкс. Для выходной амплитуды 10 В оно оказалось равным примерно 1 мкс, причем выбросы на плоской части составляли не более 15’%. На рис. 1 представлены зависимости максимальной выходной мощности, соответствующей коэффициенту гармоник 0,2 %, от сопротивления нагрузки RH при стабилизированном питании ±31,5 В (кривая L), а также от напряжения питания при RH 7,7 Ом (кривая 2).
Принципиальная схема усилителя приведена на рис. 2. Входной каскад представляет собой два дифференциальных усилителя (включенных параллельно), выполненных на транзисторах VT1, VT3 и VT2, VT4 дополнительной структуры. Генераторы тока на транзисторах VT5, VT6 обеспечивают стабильность значений (около I мА) суммарных эмиттерных токов дифференциальных пар, а также развязку по цепям питания. Сигнал на выходной усилитель подается с управляемых генераторов тока (VT7, VT8), которые работают противофазно. Такое включение увеличило ток «раскачки» в два раза, снизило нелинейные искажения и улучшило частотные свойства; усилителя в целом.

Каждое из плеч симметричного выходного усилителя выполнено по схеме Дарлингтона. Оно представляет собой трехкаскадный уси-литель (в двух каскадах транзисторы включены по схеме с общим эмиттером ив одном — с общим коллектором). Усилитель охвачен частотно-зависимой ООС, Определяющей его коэффициент передачи по напряжению, который в звуковом диапазоне близок к трем. Так как сигнал обратной связи, снимаемый с резистора R39 (R40), пропорционален изменениям тока выходного транзистора, то дополнительно осуществляется довольно жесткая стабилизация рабочей точки этого транзистора; Напряжение смещения выходной ступени определяется сопротивлением перехода коллектор — эмиттер транзистора VT9 и регулируется резистором R24. Напряжение смещения термостабилизировано диодом VD4, который закреплен на теплоотводе одного из мощных транзисторов.Общая ООС по постоянному току через резистор R33 стабилизирует режим всех каскадов и приближает выходной потенциал к входному, который равен нулю. Цепочка R17C5 уменьшает глубину ООС по переменному току, преобразуя усилитель в активный фильтр с коэффициентом передачи около 27 дБ.

Читайте также:  Правила общения в группе вайбер

Элементы коррекции R16, С4, С6 —С11 обеспечивают устойчивость усилителя и выравнивают его АЧХ. Пассивный фильтр низких частот R2C1 предотвращает попадание на вход радиочастотных сигналов. Цепочка C12R45L1R47 компенсирует реактивную составляющую сопротивления нагрузки. На транзисторах VT12 и VT13 собран узел защиты выходных транзисторов от перегрузок по току и напряжению. Резистор R1 позволяет при необходимости ограничить выходную мощность в соответствии с уровнем сигнала от предварительного усилителя и возможностями применяемого громкоговорителя.

Усилитель смонтирован на печатной плате (рис. 3) размерами 142X72 мм, изготовленной из двухсторонне фольгированного стеклотекстолита толщиной 1,5 мм. Со стороны деталей (рис. 4) фольга оставлена в виде сплошного «земляного» поля. Вокруг отверстий для выводов деталей в радиусе 1,5. 2,5 мм фольга удалена.
Вне платы размещены предохранители FU1—FU3, транзисторы VT16, VT17, которые закреплены на тепло-отводах площадью не менее 1000 см2, и диод VD4. Кроме того, резистор R1 можно ащрепить на передней панели, с тем чтобы была возможность оперативной регулировки максимальной выходной мощности.

Помимо указанных на схеме в усилителе можно использовать и другие маломощные высокочастотные кремниевые транзисторы, например КТ342А, КТ342Б и КТ313Б, КТ315 и КТ361 (с индексами от В до Е). Транзисторы VT14 и VT15 (возможная замена —КТ816В, КТ816Г и КТ817В, КТ817Г или КТ626В и КТ904А) снабжены ребристыми теплоотводами размерами 23Х Х25Х12 мм. В качестве выходных можно применить транзисторы КТ818ГМ и КТ819ГМ, которые позволяют при повышении напряжения питания (см. рис. 1) получать мощности свыше 70 Вт.

Стабилитрон VD1 может быть также Д816Г или 2С536А, VD2, VD3 —КС147А (при соответствующей коррекции сопротивлений резисторов R11 и R14).

В качестве подстроечных использованы резисторы типа СП5-3. Резисторы R39, R40, R46, R47 изготовлены из высокоомного провода диаметром 0,8 мм, резисторы R35, R38, R45, R47 — МОИ, остальные — МЛТ. Дроссель L1 намотан на резисторе R47 проводом ПЭВ-2 0,8 в один ряд до заполнения корпуса резистора. Конденсатор С2 —ЭТО или К50-6, С5 —К50-6, остальные — КМ.

Налаживание усилителя сводится к следующему. Сначала, не подключая мощных транзисторов, к выходу усилителя подсоединяют эквивалент нагрузки и, плавно увеличивая напряжение питания, по отсутствию бросков потребляемого тока или значительному падению напряжения на нагрузке убеждаются в правильности монтажа. После этого подключают выходные транзисторы и резистором R18 устанавливают на выходе напряжение, близкое к нулю (не более 10 мВ), а резистором R24 — ток покоя на уровне 15. 25 мА.

В заключение отметим, что применение в данном усилителе сравнительно большого числа транзисторов компенсируется его технологичностью. Использованные схемные решения, наличие местных ООС обеспечивают получение высоких характеристик и их хорошую воспроизводимость без тщательной наладки. При этом практически не требуется предварительного отбора транзисторов. Благодаря оптимальному использованию напряжения питания и малому току покоя усилитель экономичен. А возможность получения широкого диапазона максимальных выходных мощностей на нагрузках от 4 до 15 Ом за счет изменения напряжения питания (при этом дополнительно может понадобиться подбор резисторов R21 и R25 с тем, чтобы токи через них были в пределах 10. 20 мА) обеспечивает универсальность применения данного усилителя.

Ссылка на основную публикацию
Умный браслет с функцией измерения давления
Вы посвящаете свою жизнь спорту или просто стараетесь всеми возможными способами следить за своим здоровьем? Придерживаетесь того, что во время...
Тонны в сутки в кг в секунду
Сколько Килограмм в секунду в Метрическая тонна в сутки: 1 Килограмм в секунду = 86.4 Метрическая тонна в сутки 1...
Тонер для заправки картриджей canon 725
Совместимость: Картридж Canon 728 подходит к принтерам MF-4410, 4430, 4450, 4550, 4570, 4580, 4730, 4750, 4780, 4870, 4890. Аналог —...
Умный выключатель zigbee aqara
Протокол передачи данных в домашних системах автоматизации. Реле Xiaomi Aqara Xiaomi Aqara wireless relay Систему "Умного дома" сложно представить без...
Adblock detector