ПРОСТОЙ СТЕРЕОФОНИЧЕСКИЙ УСИЛИТЕЛЬ ЕЩЕ ОДНА СХЕМА

May 26, 2010 by admin Комментировать »

А. ДЬЯКОВ

Стереофонический усилитель низкой частоты можно представить как взаимосвязанную совокупность сравни­тельно простых блоков, распределенных на два тракта уси­ления — левый и правый стереоканалы, как это показано на структурной схеме рис. 1 (блок питания не показан, но он также является неотделимой частью стереофонического усилителя).

clip_image002

Рис. 1. Структурная схема усилителя

Усилитель, о котором пойдет речь, обеспечивает: воспроизведение стереозаписи с грампластинок с по­мощью пьезоэлектрического звукоснимателя, а также с по­мощью распространенного высококачественного ЭПУ «Ве-га-106», когда сигнал с уровнем 250 мВ подается с пред­варительного усилителя-корректора, смонтированного в самом ЭПУ; воспроизведение монозаписи с грампластинок с помощью пьезоэлектрического звукоснимателя; усиление записи с переносных монофонических и стереофонических магнитофонов; запись с грампластинок (моно или стерео) на моно- или стереомагнитофон (участвуют только два .входных согласующих блока).

Источник сигнала (ЭПУ или магнитофон) подключается к универсальному входу (XI). В зависимости от характера входного сигнала тумблер рода работы S1 ставится в поло­жение «Моно» или «Стерео». Магнитофон при записи под­ключается либо к приборному гнезду Х2 «К мономагнито­фону», либо к ХЗ «К стереомагнитофону». Номинальный уровень сигнала на входе усилителя 250 мВ, максимально допустимый — 0,7 В. Входное сопротивление каждого ка­нала 1 МОм.

Мощность, развиваемая усилителем по каждому кана­лу, составляет 4 Вт на нагрузке 4 Ом. Об акустических системах речь пойдет ниже. К усилителю могут быть под­ключены стереофонические динамические головные теле­фоны ТДС-1 (или другого типа) с модулем полного элек­трического сопротивления 8 — 16 Ом, имеющие номиналь­ную мощность 2 мВт, максимальную — 0,5 Вт и снабжен­ные вилкой СШ-5.

При прослушивании записей с помощью головных те­лефонов выносные громкоговорители В1 и В2 переключа­телем S2 отключаются.

Усилитель имеет регулировку громкости (Rla, R16), раздельную по низкой и высокой частоте регулировку темб­ра (R2a, R26), (R3a, R36) и регулировку стереобаланса (R6a, R66).

Амплитудно-частотная характеристика равномерная в диапазоне 20 Гц — 20 кГц.

Рассмотрим функциональные блоки усилителя.

Согласующий каскад. На рис. 2 приведена принципиальная схема предварительного согласующего каскада. Это истоковый повторитель, собранный на по­левом, транзисторе V1 с р — n переходом и каналом n-ти-па, у которого напряжение питания, подаваемое на сток, по­ложительно. Питающее напряжение (9 — 10,5 В) стабили­зировано стабилитроном, установленным в блоке питания. Стабилизация нужна для обеспечения постоянства рабочей точки на динамической стоко-затворной вольт-амперной характеристике полевого транзистора, режим работы кото­рого определяется делителем R1R2 (в данном случае на­пряжение на затворе +1 В). Как показали измерения, крутизна динамической характеристики в рабочей точке S = 1,5 мА/В. Большая протяженность линейного участка динамической характеристики обеспечивает неискаженную передачу сигнала с амплитудой до 1 В (0,7 В эффектив­ных). Входное сопротивление истокового повторителя 1 МОм; амплитудно-частотная характеристика равномер­на в полосе 20 Гц — 30 кГц; коэффициент передачи 0,7; вы­ходное сопротивление около 250 Ом.

clip_image004

Рис. 2. Принципиальная схема предварительного каскада

clip_image006

Рис. 3. Принципиальная схема темброблока

Ток, потребляемый каскадом, в зависимости от экземп­ляра полевого транзистора составляет 3,5 мА ± 10 %. Пов­торяемость схемы хорошая. (Следует заметить, что вместо указанного согласующего каскада может быть применен универсальный входной блок, описанный автором в сбор­нике ВРЛ № 62.)

Темброблок. Его схема приведена на рис. 3. Это двухкаскадный усилитель. Первый каскад — эмиттерный повторитель на транзисторе VI, второй — усилитель напряжения на составном транзисторе V2, V3. Между каскадами включен RC-ыост — частотно-зависимая комбинация рези­сторов R5 R10 и конденсаторов СЗС5. Потенциометр R6 обеспечивает подъем или завал амплитудно-частотной характеристики в области низких частот относительно час­тоты 1 кГц, а потенциометр R9 выполняет аналогичную задачу в области высоких частот. На структурной схеме (см. рис. 1) они обозначены R2 и R3 соответственно.

Параметры темброблока: входной сигнал 50 — 100 мВ; коэффициент передачи на частоте 1 кГц при среднем по­ложении движков потенциометров равен 1; максимальный выходной сигнал при отсутствии искажений 1,3 В; входное сопротивление 47 кОм; сопротивление нагрузки 3 кОм; глубина регулировки тембра на частотах 50 и 12 500 Гц ± ± 20 дБ; потребляемый ток 3,5 — 4,5 мА.

Усилитель мощности. Принципиальная схема усилителя мощности показана на рис. 4. Первый каскад построен по схеме с общим эмиттером на транзисторе V3. Предоконечный фазоинверсный каскад построен по после­довательной двухтактной схеме на транзисторах V4 (n-р-n) и V5 (р-n-р).

Выходной каскад выполнен по двухтактной бестран­сформаторной схеме с последовательно соединенными транзисторами V6 и V7.

В усилителе мощности обеспечивается равномерная амплитудно-частотная характеристика благодаря глубокой частотно-независимой отрицательной обратной связи. На­пряжение обратной связи снимается с нагрузки выходного каскада и подается в цепь базы первого каскада через резистор R2 и цепочку C3R4.

Для устранения искажений сигнала типа «ступенька» на базы транзисторов V4, V5 подано напряжение смеще­ния, снимаемое с диодов VI, V2. Кроме того, как термо­чувствительные элементы эти диоды поддерживают в за­данных пределах ток покоя выходных транзисторов V6, V7 при изменении температуры окружающей среды.

Входное сопротивление усилителя мощности 3,3 кОм. На структурной схеме (см. рис. 1) показаны сдвоенные переменные резисторы R6a и R66. Их движки включены так, что увеличению сопротивления одного резистора со­ответствует уменьшение сопротивления другого. Так свое­образно осуществляется балансировка каналов усилителя. Номинал переменного резистора (3,3 кОм) берется равным входному сопротивлению усилителя мощности и таким об­разом ограничивается глубина регулировки стереобаланса только двукратным изменением усиления одного канала по отношению к другому, что соответствует ±6 дБ. Более глубокая регулировка практически не нужна. Для упроще­ния схемы и эксплуатации стереофонического усилителя регулировку стереобаланса, применяемую редко, можно и исключить, а при воспроизведении записей довольство­ваться стереоэффектом, который содержит грамзапись. При этом, разумеется, усиление обоих каналов усилителя мощ­ности должно быть одинаковое.

Нагрузкой каждого канала усилителя может служить самодельная акустическая система, в которой установлен широкополосный электродинамический громкоговоритель, например 4ГД-28, 4ГД-35, 4ГД-36 или 10ГД-36. Громко­говоритель размещается в открытом корпусе- (задняя стен­ка имеет серию отверстий). Наилучший результат дает применение 10 ГД-36Е в корпусе из фанеры толщиной 10 — 12 мм. Размер корпуса (внутренний) 400x270X180 мм. Минимально допустимый размер корпуса 290X245X115 мм. Корпус акустической системы можно склеить казеиновым клеем и одновременно скрепить мелкими гвоздями-длиной 30 мм с шагом 40 — 50 мм. Передняя стенка должна быть «утоплена» на 15 мм. В образовавшееся углубление встав­ляется рамка, обтянутая легкой и редкой декоративной тканью. Отверстие под диффузор громкоговорителя на пе­редней стенке делается диаметром 180 мм. Центр отверстия сдвинут вверх на 80 мм от центра передней стенки. Со стороны задней стенки внутри корпуса прибивается бур­тик, также «утопленный» на 10 — 15 мм. К нему шурупами крепится задняя стенка с серией отверстий. Через сутки после склеивания корпус зачищается стеклянной шкуркой, наклеенной на деревянный брусок. Затем приклеивается шпон.

Из фабричных акустических систем могут быть исполь­зованы-4АС-1, 6АСЛ-1, 6АСШ-2, 6МАС-4, имеющие мо­дуль полного электрического сопротивления 4 Ом. Можно рекомендовать малогабаритную акустическую систему ком­прессионного типа автора П. Строчкова (сборник «В по­мощь радиолюбителю», № 73, стр. 24 — 28).

Усилитель с указанными акустическими системами обес­печивает вполне достаточную громкость в условиях сов­ременных квартир в комнате площадью 20 — 30 кв. м при хорошей верности воспроизведения грамзаписи и приятном тембре звучания.

clip_image008

Рис. 4. Принципиальная схема усилителя мощности

clip_image010

Рис. 5. Принципиальная схема блока питания

Блок питания (рис. 5) построен на базе унифициро­ванного трансформатора ТН-30 (Т1) и имеет электронно-стабилизированный выход. Регулирующий транзистор V7 управляется двумя транзисторами V6, V8 и стабилитроном V5. Уровень выходного напряжения (20 В) выставляется потенциометром R5. В блоке размещен стабилизатор на­пряжения для входных согласующих каскадов (V9).

В качестве силового трансформатора Т1, вместо ТН-30-127/220 — 50, может быть применен трансформатор от любого сетевого лампового приемника, у которого сете­вая обмотка не изменяется, а заново проводом ПЭВ-2 0,51 наматывается вторичная обмотка. Число ее витков опреде­ляется делением числа витков сетевой обмотки на 220 и умножением полученной цифры на 24. Число витков сете­вой обмотки, рассчитанной на 220 В, берется из паспорта на трансформатор.

Конструкция. Монтируется усилитель на отдель­ных платах из фольгированного стеклотекстолита толщи­ной 2 мм. Поскольку многие детали имеют такие габариты и массу, что их надо специально закреплять на плате, то в этом случае объемно-навесной монтаж предпочтительнее. Транзисторы V6, 7V крепятся совместно с радиаторами охлаждения. Размеры платы определяются габаритами де­талей, в том числе и радиаторов, в качестве которых можно использовать покупные заготовки размером 40X60X20 мм. Блок питания монтируется объемно-навесным -способом на пластине из текстолита или другого изоляционного мате­риала толщиной 4 мм. Транзистор V7 устанавливается на радиаторе охлаждения такого же размера, что и для выход­ных транзисторов.

Крепление плат — вертикальное, позволяющее полнее использовать объем корпуса. Блок питания крепится гори­зонтально. Корпус и шасси выполняются по принципу спичечного коробка. Корпус — из фанеры толщиной 10 — 12 мм, оклеивается шпоном ценных пород дерева. Вдви­гаемое шасси усилителя представляет собой пластину из фанеры толщиной 10 — 12 мм и двух стенок — передней и задней, желательно из изоляционного материала с декора­тивным покрытием. На передней стенке крепятся потенцио­метры регулятора громкости, тембра и стереобаланса и выключатель сети (S1) блока питания. На задней стенке крепятся все приборные гнезда типа СШ-5, а их шесть, переключатель «Моно-Стерео» (S1 на рис. 1), переключа­тель «Громкоговоритель-Стереотелефоны» (S2 на рис. 1), предохранитель F1 блока питания. В местах, свободных от арматуры, и в днище футляра шасси делаются венти­ляционные отверстия. Футляр имеет круглые ножки высо­той 10 мм, оклеенные снизу фетром.

Радиоэлементы, показанные на рис. 1 и не вошедшие в принципиальную схему соответствующей платы, монти­руются объемно-навесным способом. Платы 1, 4, 2, 5 рас­полагаются около передней панели, а платы 3, 6 я блок питания ближе к задней панели. Входные цепи от разъема XI и цепи к разъемам Х2 и ХЗ рекомендуется выполнять экранированным проводом. Экран соединяется с общим «корпусом». Экранированные провода заключают в хлор­виниловые трубки, что позволяет прокладывать их без нежелательных замыканий цепей. При общем монтаже усили­теля конденсатор С1 в блок усилителя мощности можно не ставить, так как разделительный конденсатор С7 стоит на выходе темброблока.

О деталях. Вначале о резисторах. Для регулировки громкости применяются сдвоенные резисторы, переменные непроволочные — любого типа с функциональной зависи­мостью «В» (можно и «А»).

Для регулировки тембра и стереобаланса применяются аналогичные резисторы, но с функциональной зависимо­стью «А». Удобны для монтажа переменные резисторы с поворотным движком, хотя ползунковые подходят больше по стилю современного дизайна в бытовой аппаратуре. Резисторы R7, R8 ~ ОМЛТ-2, R9 R10 ОМЛТ-1 (см. рис. 1). Конденсаторы, как видно из схем, в основном электролитические, применяются также любых типов с уче­том указанных рабочих напряжений. Для печатного мон­тажа подойдут К50-6.

Конденсаторы СЗ, С4, С5 в регуляторе тембра составля­ются из двух (или трех) соединенных параллельно конден­саторов меньших номиналов.

Детали должны быть заведомо исправны. Особое вни­мание уделяется транзисторам и диодам. Транзисторы все без исключения проверяются, причем средней мощности (ГТ402, ГТ404, КТ602) при коллекторном токе 25 мА, а транзисторы большой мощности — при токе 0,5 А.

Таблица 1

№ ри­сунка

Обозначение

Имеется h21Э

Возможная замена

2

V1

КП303Д

КПЗОЗГ-И, 2П303Г-И, КП305А-Г, КП302А-В

3

V1—V3

KT312B100—130

2Т203Д, КТ315Б, Г, Е, КТ301Ж, 2Т30Щ

V1

Д237А

Д7Г, Д, В, Д226Г

V2

Д7Г

Д7Д, Д226Г, Д237А

4

V3

КТ602Б 75—150

КТ603Б, Г, Е

V4

ГТ404Г 65

ГТ404Б, ГТ614А

V5

ГТ402Е 65

ГТ40211, ГТ403Б, Г, Д, ГТ403Б, Г, Д

V6,V7

ГТ807Б 40-80

П701Б, КТ801Б

VIV4

Д229А

Д229Н, К, КД205Г, В, Б, КЦ405Е, КЦ402Д-КЦ405Д

5

V5,V9

Д814В-

Д814Б

V6,V8

МП20 75

МП21А-Е, МП25Б, МП26Б

V7

П214 40—75

П214А-Г, П213, П215

Значение статического коэффициента передачи тока h21э для транзисторов усилителя указано в табл. 1. В ней же указаны и возможные замены транзисторов и ди­одов. Транзисторы V4, V5 (см. рис. 4) следует подобрать с одинаковыми h21Э ± 10 %, аналогичное условие и для транзисторов V6, V7 (см. рис. 4).

Регулировка. Каждый блок проверяется на функ­ционирование и регулируется отдельно. Затем блоки сое­диняются и проверяется усилитель в целом.

Блок питания. К выходным контактам блока питания подключается нагрузочный резистор с номиналом 40 Ом и мощностью рассеивания 10 Вт. Потенциометром R5 уста­навливается выходное напряжение 20 В. Потом нужно за­менить эквивалент нагрузки на 400 Ом и убедиться, что выходное напряжение не изменяется. Таким образом нахо­дится положение потенциометра R5 для устойчивой работы блока питания при нагрузке и ее отключении. В дальней­шем потенциометр R5 может быть заменен двумя постоян­ными резисторами, сопротивление которых измерено после окончания регулировки блока питания.

Согласующий каскад проверяется только на функцио­нирование, темброблок — на функционирование, замеряет­ся потребляемый ток при нагрузке 3 кОм и входном сигна­ле 100 мВ.

Усилитель мощности каждого канала регулируется от­дельно. Указанные на схеме режимы транзисторов уста­навливаются при подключенной нагрузке. Подбором ре­зистора R2 обеспечивается напряжение +10 В в точке подключения выходного конденсатора С4. Измерение де­лается через 10 с, в течение которых заряжается конденса­тор СЗ. Вначале используется эквивалент нагрузки (два резистора ОМЛТ-2 8,2 Ом, включенные параллельно). Ток покоя выходного каскада 15 ±30 % мА. При синусоидаль­ном сигнале на частоте 1 кГц потребление возрастает и при выходной мощности 4 Вт составляет 0,4 — 0,45 А.

Функционирование всего усилителя проверяется при вос­произведении грамзаписи. Контролируется качество звуча­ния с подключенными громкоговорителями и замеряется суммарный ток от блока питания по цепи с напряжением + 20 В. Средний потребляемый ток 150 — 180 мА; при про­должительной громкой записи +250 мА; при пиковой гром­кости 0,5 А.

1 комментарий

  1. александр says:

    А печатной платы для усилителя такого нет?

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