КВАДРАФОНИЧЕСКИЙ УСИЛИТЕЛЬ МОЩНОСТИ

May 19, 2010 by admin Комментировать »

Г. Meйер

Данный усилитель предназначен для работы в качестве выходного усилителя мощности, на вход которого подается сигнал от усилительно-коммута­ционного устройства, содержащего регуляторы громкости, тембра, баланса и т. д. Он может рабо­тать как квадрафонический, так и стереофониче­ский. В режиме «стерео» используются все четыре усилителя, по двухполосной схеме с. частотой раз­деления сигнала 1000 Гц, что не только уменьшает интерференционные искажения, но и увеличивает выходную музыкальную мощность в два раза.

К усилителю могут быть подключены специаль­ные громкоговорители с двухполосным входом или громкоговорители обычного типа. В последнем слу­чае они включаются между выходами усилителей низших и высших частот.

В усилителе предусмотрена возможность сравни­вать по качеству звучания различные громкогово­рители. Для этого в него введен кнопочный пере­ключатель, позволяющий подключать их как по оче­реди или Б), так и совместно (А + Б). Во время работы на головные телефоны этим переключателем можно выключить все подключенные громкоговори­тели.

Усилитель имеет раздельные квадра- и стерео­-входы, переключаемые кнопкой с независимой фик­сацией.

Чувствительность усилителя 250 мВ (при уров­не выходного сигнала 10 В).

Входное сопротивление в режиме «квадра» со­ставляет 30 кОм, в режиме «стерео» — 50 кОм.

Максимальная выходная мощность каждого ка­нала на низших частотах при коэффициенте гармо­ник 5% — 36 Вт, на частотах выше 15 кГц — 10 Вт.

При коэффициенте гармоник 0,5% выходная мощ­ность на низших частотах составляет 25 Вт, на выс­ших — 9 Вт.

Уровень фона не превышает — 85 дБ.

Уровень бе­лого шума при открытом входе, заэкранированном и заземленном усилителе равен — 79 дБ.

Номинальное сопротивление нагрузки 4 Ом.

Частота раздела полос в режиме «стерео» 1000 Гц.

Крутизна скатов амплитудно-частотной ха­рактеристики фильтров — 12 дБ на октаву.

Точка пересечения амплитудно-частотных характеристик фильтров расположена на уровне — 3 дБ.

Усилитель потребляет мощность от сети 100 Вт.

Габариты усилителя 340x235X130 мм. Ввиду того, что они невелики, время работы при макси­мальной выходной мощности ограничено — оно не должно превышать 10 мин.

Функциональная схема усилителя приведена на рис. 1. Он состоит из четырех идентичных усилите­лей 58, двух фильтров низших 1, 4 и двух верх­них 2, 3 частот. Источник стереофонического сигна­ла подключают к разъему 1111, квадрафоническо­го — к Ш2.

Режимы работы квадрафонического усилителя выбирают переключателем В1. Переключателями В2 В5 коммутируют громкоговорители. К разъ­ему Ш4 в режиме «стерео» подключают низкочас­тотные головки двухполосного громкоговорителя левого канала, в режиме «квадра» — фронтальный громкоговоритель того же канала. К разъему Ш5 в зависимости от режима работы усилителя подклю­чают высокочастотные головки двухполосного гром­коговорителя левого канала либо тыловой громко­говоритель того же канала. К разъемам Ш6 и Ш7 подключают однополосные громкоговорители. На­значение разъемов Ш8, Ш9, Ш10, Ш11 в правом канале аналогично назначению разъемов Ш6, Ш7, Ш5, Ш4. К разъему Ш3 можно подключить стерео­фонические головные телефоны.

clip_image002

Рис. 1. Функциональная схема усилителя:

1, 4 — фильтры низших частот; 2, 3 — фильтры верхних частот; 5 — 8 — усилители

Принципиальная схема усилителя показана на рис. 2. Входной каскад представляет собой диффе­ренциальный усилитель на транзисторах 77 и Т2. Каких-либо особенностей он не имеет. Балансируют усилитель подстроечным резистором R28.

Следующий каскад собран на транзисторе ТЗ. Сигнал с него поступает в оконечный усилитель. На транзисторе Т5 выполнен генератор тока. Для уста­новки тока покоя и термостабилизации рабочей точ­ки выходных транзисторов служит каскад на тран­зисторе Т4.

Оконечный усилитель построен по симметричной двухтактной схеме. Верхнее плечо на транзисторах Т6, Т8, Т10 и Т12 и нижнее на транзисторах Т7, Т9, Т11 и Т13 собраны по одинаковым схемам на тран­зисторах разной структуры. К эмиттерам выходных транзисторов подключена нагрузка.

Симметричность обусловливает малые нелиней­ные искажения при относительно неглубокой (— 18 дБ) обратной связи, охватывающей весь уси­литель. Обратной связью через резисторы R13R15 и R15R17 дополнительно охвачены оконечные кас­кады. Подстроечный резистор R15 служит для уста­новки динамической симметрии обоих плеч усилите­ля по коэффициенту усиления. (Эту регулировку выполняют при подаче на вход сигнала частотой 400 Гц, выходной сигнал должен быть 3 В.)

На рис. 3 показана зависимость выходной мощ­ности усилителя от частоты при коэффициенте гар­моник 0,5%, а на рис. 4 — зависимость коэффици­ента гармоник от частоты при выходном сигнале 2,44 В. При снятии характеристик к усилителю под­ключалась нагрузка 4 Ом.

clip_image004

Рис. 2. Принципиальная схема усилителя

clip_image006

Рис. 3. Зависимость выходной мощности усилителя от частоты при коэффициенте гармоник 0,5%

clip_image008

Рис. 4. Зависимость коэффици­ента гармоник от частоты при выходном сигнале 2,44 В

clip_image010

Рис. 5. Принципиаль­ная схема фильтров и блока питания

clip_image012

Рис. 6. Амплитудно-частотная характеристика фильтров

Принципиальная схема фильтров (одного кана­ла) и блока питания приведена на рис. 5. Ампли­тудно-частотная характеристика фильтров изобра­жена на рис. 6. Правый и левый каналы квадрафо­нического усилителя питаются от отдельных источ­ников. Напряжение питания фильтров стабилизи­ровано.

clip_image014

Рис. 7. Внешний вид усилителя

clip_image016

Рис. 8. Расположение деталей на печатной плате усилителя (слева) и печатная плата (справа)

Конструкция и детали. Внешний вид усилителя показан на рис. 7, а сборочный чертеж — на рис. 9.

Большинство деталей усилителя размещено на печатных платах. Печатная плата и расположение деталей усилителя мощности на ней показаны на рис. 8.

В усилителях мощности можно использовать транзисторы KT8I4B (Т8), КТ815В (Т9), КТ816В (Т10), КТ817В (Til), KT803A, КТ819В (Т12), КТ818В (Т13). При использовании комплементар­ных транзисторов сопротивление резисторов R20, R21, R23, R24 следует увеличить в два раза. Тран­зисторы КТ816В (Т10) и КТ817В (ТП) нужно ус­тановить на радиаторы из дюралюминиевой пласти­ны размерами 70X20X4 мм.

Если описанный усилитель будет собран в боль­шем корпусе, то сопротивление терморезистора (ти­па ММТ) должно быть 5,1 кОм, а параллельно тер­морезистору следует включить обычный резистор сопротивлением 2,2 кОм.

В блоке питания применены трансформаторы, собранные на магнитопроводах ШЛ 16×32. Обмотки I содержат 1320 витков провода ПЭВ-1 0,35; об­мотки II — 130+130 витков провода ПЭЛ 0,8; об­мотки III — 80 витков провода ПЭЛ 0,35. Экрани­рующая обмотка выполнена в один слой проводом ПЭВ-1 0,35.

Налаживание усилителя проводится по обще­принятой методике.

Ток покоя выходных транзисторов устанавлива­ют резистором R8, добиваясь падения напряжения на резисторах R22 и R25, равного 10 мВ. После каж­дой регулировки резисторами R15 и R28 ток покоя следует устанавливать заново.

При возбуждении усилителя (если используют­ся комплементарные транзисторы) между базой транзистора Т8 и корпусом (или «плюсовой» шиной питания) следует включить конденсатор емкостью 3300 пФ.

Повторяя данный квадрафонический усилитель, следует учесть следующее. Применение транзистора П210 снижает выходную мощность на высоких ча­стотах, повышает потребляемый ток и увеличивает на этих частотах коэффициент гармоник. Желатель­но использовать транзисторы серии КТ818, КТ819. Применять транзисторы КТ806 и ГТ806 нецелесооб­разно, так как это делает усилитель менее надеж­ным. Эти транзисторы не выдерживают резких пере­падов тока и мгновенных «сбросов» нагрузки.

Малые габариты усилителя плохо отражаются на тепловом режиме. Параметры сильно изменяют­ся даже при 15-минутной работе на максимальной мощности.

Указанная в статье мощность силовых трансфор­маторов оказалась на практике недостаточной. Трансформаторы при максимальной мощности пере­греваются. В указанных габаритах усилителя мож­но разместить трансформаторы больших размеров, с большей габаритной мощностью. Например, их можно изготовить на магнитопроводах ШЛ20Х32, изготовленных из трансформаторной стали Э330 толщиной 0,35 мм.

clip_image018
Рис. 9. Сборочный чертеж усилителя

OCR Pirat

Оставить комментарий

микросхемы мощности Устройство импульсов питания пример приемника провода витков генератора выходе напряжение напряжения нагрузки радоэлектроника работы сигнал сигнала сигналов управления сопротивление усилитель усилителя усиления устройства схема теория транзистора транзисторов частоты