УСИЛИТЕЛЬ МОЩНОСТИ НЧ 80 Вт

January 27, 2011 by admin Комментировать »

набор NM2011

Из комплекта деталей предлагаемого набора можно собрать высо­кокачественный монофонический усилитель мощности низкой часто­ты (УМНЧ 80 Вт). Использование двух идентичных наборов дает воз­можность изготовления стереофонического или мостового монофони­ческого усилителя для применения в домашнем высококачественном музыкальном комплексе. К особенностям УМНЧ 80 Вт следует отнес­ти широкий диапазон допустимых питающих напряжений и высокий коэффициент использования напряжения питания.

Технические характеристики

Напряжение питания [В]      5—40

Выходная мощность [Вт]    1—85

Полоса воспроизводимых частот [Гц]               20-100000

Сопротивление нагрузки [Ом]            >2

Коэффициент усиления        20

Входное сопротивление:

по неинвертирующему входу (+IN) [кОм]       10

по инвертирующему входу (-IN) [кОм]            1.0

Выходное сопротивление [Ом]           <0.1

Коэффициент гармоник [%]                <0.1

Коэффициент использования напряжения питания [%]   <95

Описание работы УМНЧ 80 Вт

Внешний вид УМНЧ 80 Вт показан на Рис. 1, а на Рис. 2 представ­лен один из вариантов конструктивного исполнения модуля с исполь­зованием стандартного компьютерного радиатора для процессора Celeron. К достоинствам компьютерных радиаторов можно отнести широкую доступность и возможность использования установленного на них вентилятора, что обеспечивает эффективное охлаждение тран­зисторов. Однако возможно применение любых других типов ради­аторов, обеспечивающих необходимые тепловые режимы транзисто­ров выходного каскада усилителя. Электрическая схема усилителя на биполярных транзисторах показана на Рис. 3.

Рис. 1. Внешний вид УМНЧ 80 Вт

 

Рис. 2. Вариант конструктивного исполнения УМНЧ 80 Вт

 

Рис. 3. Электрическая схема УМНЧ 80 Вт

Усилитель мощности низкой частоты имеет три каскада усиления. Входной каскад выполнен по схеме дифференциального усилителя на транзисторах VT1.1, VT1.2. Входное сопротивление дифференциаль­ного усилителя определяется уровнем входного тока смещения. Необ­ходимое смещение на базах транзисторов дифференциального каскада создается с помощью резисторов R1…R5, R14. Входное дифференци­альное сопротивление каскада невелико. Для его повышения в цепь эмиттера каждого из транзисторов включены резисторы R7 и R9.

Предположим, что каскад симметричен, т. е. сопротивления резис­торов R7, R9 и параметры транзисторов VT1.1, VT1.2 одинаковы. В этом случае, при равных входных сигналах, токи транзисторов VT1.1 и VT1.2 равны между собой. Если входные напряжения изменятся на одинаковую величину, но с разными знаками (одно увеличится, а дру­гое — уменьшится), то ток коллектора одного транзистора увеличится на некоторую величину, а ток коллектора другого — уменьшится. При этом результирующий ток в эмиттерных цепях останется без измене­ний. Если входное напряжение изменится на одном входе, то это при­ведет к изменению тока только через соответствующий транзистор.

Питание дифференциального каскада осуществляется генератором тока, собранного на транзисторе VT2. Такое схемотехническое реше­ние позволяет снизить чувствительность схемы к синфазным сигна­лам, обеспечить высокий коэффициент усиления и стабильную работу каскада в широком диапазоне питающих напряжений.

Делитель, состоящий из резистора R12 и светодиода VD1, поддер­живает эмиттерный переход VT2 в открытом состоянии. Опорное на­пряжение на базе транзистора равно примерно 1.8 В. Ток коллектора не зависит от напряжения на коллекторе до тех пор, пока транзистор не перейдет в режим насыщения.

Диапазон выходного напряжения, в котором источник тока выпол­няет свои функции, называется рабочим диапазоном. При этом тран­зистор должен находиться в активном режиме работы.

Второй каскад усилителя выполнен на транзисторе VT3, охвачен­ном цепью частотной коррекции C4-R10. Размещение цепи частотной коррекции во втором каскаде позволяет обеспечить стабильную рабо­ту усилителя независимо от изменения входного сопротивления ис­точника сигнала и выходного сопротивления нагрузки. Питание кас­када стабилизировано источником тока, выполненным на транзисторе VT5, который заменяет коллекторный резистор у VT3, так как с помо­щью резистора трудно установить базовые токи транзисторов выход­ного каскада при уровнях сигнала, близких к максимальным.

Выходной каскад выполнен на транзисторах VT6…VT9. Преимущест­ва схемы — низкие искажения и высокий коэффициент использования на­пряжения питания, ограниченный только напряжением насыщения вы­ходных транзисторов VT8 и VT9. Такое схемотехническое решение обес­печивает высокий КПД усилителя. Смещение на базы транзисторов выходного каскада VT6 и VT7 устанавливается транзистором VT4, кото­рый в этой схеме работает как регулируемый диод. Резисторы R13 и R26 в цепи базы образуют делитель напряжения, благодаря которому напря­жение между коллектором и эмиттером VT4 стабилизируется при значе­нии, пропорциональном напряжению между базой и эмиттером. Напря­жение на базе устанавливается резистором R13. Конденсатор С6 обеспе­чивает поступление на базы выходных транзисторов одинакового сигнала. Для температурной стабилизации тока покоя выходного каскада транзис­тор VT4 размещают на радиаторе рядом с транзисторами VT8 и VT9.

Еще одна особенность УМНЧ — наличие двух входов инвертиру­ющего (-IN), неинвертирующего (+IN) и вывод опорного напряжения Vref. Варианты обычного и мостового включения усилителя мощности приведены на Рис. 4.

Рис. 6. Эскизы стойки и угольника

Установите транзисторы VT4, VT8 и VT9 на угольник, используя винты и гайки МЗ. Транзисторы VT8 и VT9 устанавливаются без изо­ляции, a VT4 через изолирующую прокладку, входящую в набор. При монтаже транзисторов и угольника рекомендуется использовать теп­лопроводную пасту КТП-8. Проверьте тестером отсутствие электри­ческого контакта между угольником и радиатором, а также между кол­лектором VT4 (средний вывод) и угольником. Установите радиатор с транзисторами на плату и запаяйте выводы транзисторов.

На печатной плате предусмотрено место для установки предохра­нителя F1 (не комплектуется). Вместо него установите перемычку. Возможна также установка держателя с предохранителем или предох­ранителя с гибкими выводами.

Настройка усилителя УМНЧ 80 Вт

Правильно собранный усилитель практически не требует настрой­ки. Однако необходимо выставить ток покоя выходного каскада. Для этого необходимо против часовой стрелки повернуть до упора регули­ровочный винт резистора R13. Теперь включите питание усилителя. Контролируя ток потребления, медленно вращайте по часовой стрелке регулировочный винт резистора R13. Как только потребляемый ток достигнет 50 мА, вращение прекратите и поверните регулировочный винт в обратном направлении на 5…7 градусов. УМНЧ к работе готов. Наслаждайтесь хорошей музыкой.

В том случае, если вы пожелаете изготовить на основе набора NM2011 конструктивно законченное многофункциональное устрой­ство, в каталоге, приведенном в этой книге, или на сайте www.masterkit.ru можно выбрать радиаторы для транзисторов, подхо­дящий корпус, стабилизированный источник питания, блок регули­ровки громкости и тембра, коммутатор входов, микрофонный усили­тель, индикатор уровня сигнала, предварительный усилитель, а также другие интересные и полезные узлы.

Возникающие проблемы можно обсудить на конференции сайта http://www.masterkit.ru, а вопросы можно задать по адресу e-mail: infomk@masterkit.ru.

Наборы NM2011 и другие наборы из каталога МАСТЕР КИТ мож­но приобрести в магазинах радиодеталей или на радиорынках.


УСИЛИТЕЛЬ МОЩНОСТИ нч

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