От
прототипа, с которым читатели журнала познакомились еще в
отличается повышенной выходной мощностью и защитой выходного каскада от
короткого замыкания. Усилитель а режиме покоя потребляет очень малый ток, но
при усилении сигнала переходит а режим класса АВ с динамическим смещением.
Усилитель
мощности, схема которого показана на рисунке, во многом напоминает
опубликованный ранее автором этой статьи в журнале [1], однако новый гораздо
мощнее. Повышение напряжения питания оказалось возможным благодаря применению
высоковольтных микросхем. Устройство дополнено защитой мощных транзисторов
от короткого замыкания нагрузки.
Основные технические характеристики
Номинальное входное напряжение, В – 0,5
Номинальная выходная мощность, Вт, на
нагрузке 8 Ом – не менее 35
Номинальный диапазон частот, Гц – 20…20000
Коэффициент гармоник, %, при номинальной
мощности на частоте 1 кГц, не более
– 0,1
Немного
о работе усилителя. Входной сигнал поступает на неинвертирующий вход ОУ DA1,
усиливается им примерно в 40 раз и с его выхода подается на выходной транзистор
VT3, а через конденсатор СЗ — на неинвертирующий вход ОУ DA2. Для напряжения
сигнала на базе транзистора VT3 выходного каскада ОУ DA2 действует как
повторитель напряжения (вследствие наличия конденсатора обратной связи 04).
Одновременно DA2 служит для слежения за током покоя выходного каскада,
контролируя падение напряжения на резисторах R10, R11. Это напряжение
усиливается ОУ и совместно с сигналом поступает на базу транзистора VT4 выходного
каскада, приводя в паузах звукового сигнала к уменьшению его тока покоя практически
до нуля. Это закрывание транзистора VT4 могло бы вызвать изменение выходного
напряжения усилителя, однако напряжение обратной связи (по постоянному току)
через резистор R3, поступая с выхода DA1 на базу транзистора VT3, вызывает
соответствующее снижение и его тока, поддерживая на выходе усилителя среднее
напряжение, близкое к нулю.
При
усилении звуковых сигналов конденсаторы СЗ—С5 подзаряжаются пульсирующим
напряжением, действующим на переходах база—эмиттер мощных транзисторов.
Поэтому сквозной ток выходного каскада при нулевых значениях напряжения сигнала
фактически отличается от нуля и, в зависимости от уровня звуковых сигналов,
достигает 100…150 мА. При отсутствии сигнала диоды VD1—VD3 ускоряют процесс
перехода в экономичный режим покоя, когда мощные транзисторы практически
закрыты.
Транзисторы
VT1, VT2 защищают выходной каскад от короткого замыкания нагрузки за счет
обратной связи по току, используя напряжение, снимаемое с резисторов R10, R11 в
цепях эмиттеров мощных транзисторов. В результате выходной ток мощного каскада
ограничивается на уровне около 6 А.
Питание
УМЗЧ возможно и от “однополярного” выпрямителя (без средней точки).
Так, выход усилителя, установленного на АТС и питающегося от источника
питания напряжением -60 В, подключен к нагрузке через оксидный разделительный
конденсатор емкостью 2200 мкФ на 100 В. Цепь питания VT3 и DA1 соединяют с общим
проводом, а на нижний вывод резистора R1 напряжение, примерно равное половине
напряжения питания, подают от делителя из двух резисторов сопротивлением по
100 кОм с блокировочным оксидным конденсатором емкостью 200 мкФ на 50 В.
С
нагрузкой сопротивлением 4 Ома выходная мощность УМЗЧ немного меньше 100 Вт,
поэтому размеры теплоотвода должны быть не менее 35x100x200 мм. Максимальный
ток выпрямителя БП (лучше стабилизированного) должен быть не менее 6 А.
Монтаж
усилителя очень прост, и соединения между элементами, установленными на плате
и теплоотводе, выполнены гибким проводом. Для подключения транзисторов
выходного каскада рекомендуется использовать провод сечением не менее 0,75 мм2.
В
выходном каскаде можно также использовать составные транзисторы комплементарной
структуры КТ829А и КТ853А или аналогичные импортные либо включать отдельные
высокочастотные транзисторы средней и большой мощности, соединив их как составные
транзисторы (по схеме Дарлингтона). Вместо указанных на схеме транзисторов в
позициях VT1, VT2 можно установить КТ315Б и КТ361Б соответственно. Конденсаторы
С1 — С6 — К73-17. При использовании микросхемы К1408УД1 (зарубежный аналог — LM343)
в корпусе 301.8-1 следует иметь в виду отличия в цоколевке [2].
В
налаживании усилитель практически не нуждается. При работе усилителя на
удаленную нагрузку, подключаемую через длинный кабель, рекомендуется выход
усилителя подключить к нему через параллельную LR-цепь, выполненную из
резистора МЛТ-2 сопротивлением 10 Ом, на котором намотана катушка проводом
ПЭВ-2 диаметром
в один слой до заполнения.
ЛИТЕРАТУРА
1. Компаненко Л. УМЗЧ с автоматической
стабилизацией тока покоя выходных каскадов. — Радио, 1988, № 4, с. 50.
2. Мячин Ю. А. 180 аналоговых микросхем.
— М.: Патриот, 1993, с. 45.
- Предыдущая запись: Стерео-усилитель с питанием от USB-порта
- Следующая запись: УМЗЧ на микросхеме TDA1552Q
- ПРЕДУСИЛИТЕЛЬ АУДИОСИГНАЛОВ C АРУ (2)
- ИСТОЧНИК ПИТАНИЯ ДЛЯ АВТОМОБИЛЬНОГО РАДИОПРИЕМНИКА (0)
- УСТРОЙСТВО ЭЛЕКТРИЧЕСКОЙ РАЗВЯЗКИ АККУМУЛЯТОРОВ (0)
- ЗАРЯДНОЕ УСТРОЙСТВО ДЛЯ АККУМУЛЯТОРА (0)
- ЗАРЯДНОЕ УСТРОЙСТВО ДЛЯ ЛИТИЙ-НОННОГО ЭЛЕМЕНТА КОНТРОЛЛЕР ЗАРЯДНОГО УСТРОЙСТВА (0)
- ОГРАНИЧИТЕЛЬ ЗАРЯДНОГО TOKA АККУМУЛЯТОРА (0)
- ЗАРЯДНОЕ УСТРОЙСТВО ДЛЯ НЕСКОЛЬКИХ ЛИТИЕВЫХ ЭЛЕМЕНТОВ (0)