Предложенная в этом обзоре схема усилителя на транзисторах комплементарной пары, способна передать в нагрузку мощность 300 Вт. Во многих случаях нам бывает нужен оконечный усилитель, который дает более 100 Вт на выходе, что многими считается высокой средней мощностью.
Итак, если нам требуется мощность для небольшого помещения, клуба, открытого пространства, а также для требовательного домашнего использования, эта конкретно та схема, что вам нужно. Она не представляет трудностей ни в сборке, ни в материалах. На что следует обратить внимание, так это на механическую часть конструкции, корпус, систему охлаждения и т.д.
Принципиальная схема усилителя на транзисторах
Схема усилителя на транзисторах Q1-Q9 представляет собой устройство с высоким коэффициентом усиления и малой мощностью, конечный силовой каскад — усилитель напряжения. Вход состоит из двух симметричных дифференциальных усилителей Q1-2 и Q5-6, управляемых источником тока Q3-4, которые питают каждый транзистор этого каскада током 0,7 мА. Резисторы в эмиттерах транзисторов стабилизируют усиление и линейность каскада.
Руководство по настройке: схема усилителя на транзисторах 300 Вт
Ток покоя последней ступени, а также тепловое равновесие регулируются через Q8 — TR1 на уровне 200 мА. Q12-15 защищает выходные транзисторы, контролируя ток и напряжение на концах R35-45 соответственно и ограничивают ток базы, если они превышают заданный предел. Диоды D4-6 защищают Q10-11 от обратных токов. Стабилизация рабочей частоты усилителя достигается за счет использования компенсации емкостей, таких как C6,11,12, и RC-цепей R31/C10 и R46/C15.
Все транзисторы, обозначенные пунктирной линией, должны быть установлены на основном общем теплоотводе, чтобы получить необходимую тепловую информацию от радиатора силового транзистора со схемой защиты. В любом случае, схема усилителя на транзисторах предусматривает правильно использовать радиаторы больших размеров в паре с вентилятором, чтобы отвод тепла (особенно, если усилитель работает долго и на большой мощности) был удовлетворительным. Также можно использовать схему защиты от постоянного тока и функцию плавного пуска.
Для многих приложений ничто не заменит громкоговорители с низким КПД, наружные звуковые системы, или может быть, вам нравится полный динамический диапазон усилителя большой мощности. Какими бы ни были ваши требования, этот сверхмощный модуль должен соответствовать вашим требованиям. Как это работает: Усилитель можно разделить на три отдельные части.
Усилитель высокой мощности на транзисторах 300 Вт
Это: входной каскад, который состоит из Q1-Q9, драйвера с высоким коэффициентом усиления и низкой мощностью; выходной или силовой каскад имеет коэффициент усиления по напряжению только четыре, но огромный выигрыш по мощности; и блок питания. Входной каскад представляет собой дополнительную дифференциальную цепь, каждая сторона которой имеет свой собственный источник тока.
Каждый транзистор на этом этапе работает с током коллектора около 0,7 мА. Эмиттерные резисторы используются для стабилизации усиления и улучшения линейности. Выходная цепь Q1-Q5 управляет транзисторами Q7 и Q9. Последние представляют собой фактически два источника постоянного тока с током коллектора около 7 мА. При поступлении входного сигнала эти «источники тока» модулируются противофазно — ток коллектора одного уменьшается, а другого увеличивается.
Такая конфигурация дает неплохой выигрыш. Между базами этих двух транзисторов находится транзистор Q8, чувствительный к температуре смещения. Напряжение на Q8 можно регулировать с помощью TR1, тем самым устанавливая ток смещения покоя для выходного каскада. Выходной каскад Q10-Q11, Q13-Q14 и Q16-17 имеет коэффициент усиления около пяти, устанавливаемый резисторами R44 и R28 плюс R29.
Диоды D4 и D6 предотвращают обратное смещение Q10 и Q11 (иначе выход будет ограничен). Защиту выходных транзисторов обеспечивают Q12 и Q15, которые контролируют как ток, так и напряжение на выходных транзисторах и блокируют базовый ток, если предел превышен. Стабилизация частоты обеспечивается конденсаторами C6, C11, C12 и RC цепями R31/C10 плюс R46/C15. Частотная характеристика усилителя задается C1 и C7 (нижний предел), C6 устанавливает верхний предел частоты.
Все транзисторы, находящиеся внутри прерывистой линии, размещены на алюминиевом уголке, а сам уголок прикручен к подходящему радиатору. Транзисторы Q7, Q10, Q11, Q8, Q9, Q13, Q14, Q16 и Q17 должны быть установлены на этом алюминиевом уголке с использованием изоляционных прокладок и теплопроводной пасты.
Список деталей
Резисторы:
| Номинал | Количество |
|---|---|
| Rl-19: | IKohm 5 Вт |
| R2-3: | 4,7 кОм |
| R4-5: | 22 Ом |
| R6-14: | 10 кОм |
| R7-8: | IKohm |
| R9-23*: | 10 кОм |
| R10: | 10 Ом* см.схему |
| Rll-13: | 2,2 кОм |
| R12: | 22 кОм |
| R15-16: | 22 Ом |
| R17-18: | 4,7 кОм |
| R20-25: | 390 Ом |
| R21: | 6,8 кОм |
| R22: | 4,7 кОм |
| R24-26-33: | 220 Ом |
| R27-32: | 100 Ом 1 Вт |
| R28,29,30,31: | 100 Ом |
| R34-35: | 0.1 Ом 5Вт |
| R36-43: | 39 Ом |
| R37-42: | 5,6 кОм 1 Вт |
| R38-41: | 220 Ом 5 Вт |
| R39-40: | O.l Ом 5 Вт |
| R44-45: | 0.1 Ом 5Вт |
| R46: | 4,7 Ом 2 Вт |
| R47: | 100 Ом |
Конденсаторы
| Номинал | Количество |
|---|---|
| C1: | 2,2µF 25V |
| C2-6: | 330pF керамический |
| C3-8: | 100µF 100V |
| C4-9: | 100nF 250V |
| C5: | 100nF 100V полиэстер |
| C7: | 100µF 25V |
| C10: | 1,5nF 100V полиэстер |
| C11-12: | 1,5nF 100V полиэстер |
| C13-16: | 100nF, 250V полиэстер |
| C14-17: | 100µF 100V |
| C15: | 100nF, 250V полиэстер |
Транзисторы:
| Номинал | Количество |
|---|---|
| Ql-2-3: | BC547 |
| Q4-5-6: | BC557 |
| Q7-ll-12: | BD140 или BC640Q8:BC549 |
| Q8: | BC549 |
| Q9-10-15: | BD139 или BC639 |
| Q13-14: | MJ15004 |
| Q16-17: | MJ15003 |
Остальное:
| Номинал | Количество |
|---|---|
| Триммер TR1: | 2K2 |
| Fl-2: | 5A Быстрый предохранитель |
| Dl-3: | 5,1V 0,5 Вт стабилитрон |
| D2: | 62V/5 Вт стабилитрон или 47V и 15V последовательно |
| D4-5: | 1N4004 |
| Ll: | 10 витков диаметром 1 мм в трубке диаметром 15 мм |
| *Используйте R23 = 6k8 для громкоговорителей на 4 Ом: | — |
Технические характеристики
- ВЫХОДНАЯ МОЩНОСТЬ 200 Вт, среднеквадр./8 Ом
- 310 Вт RMS/4 Ом
- 800 Вт RMS/8 Ом (мостовой режим)
- ЧАСТОТА ОТКЛИКА 20 Гц-20 кГц +/- 0,5 дБ
- ВХОДНАЯ ЧУВСТВИТЕЛЬНОСТЬ 1V для 200 Вт/300 Вт
- ШУМ -105 дБ
- THD 0,1%
- Демпфирующий фактор 65
Источник питания на 300 Вт.
Выходное напряжение источника питания
- [+ V1] = + 68V постоянного тока
- [-V1] = -68V постоянного тока
- [+ V2] = + 15V постоянного тока
- [-V2] = -15V постоянного тока
- [+ V3] = + 68V постоянного тока
- [-V3] = -68V постоянного тока
Блок питания на два канала питания, с защитой и мостовой схемой (плавный пуск).
Трансформатор
- T1 = 230V переменного тока/2X47V 350VА
- 2X15V 30VA*
- T2=230V AC/2X47V 350VA
- BR1-3=4x1N5404 или 35A Мост
- RX=47R 15W
Конденсаторы
- C1-4 = 4700uF 100V
- C5-8 = 4700uF 25V
- C6-9 = 100nF 100V
- C7-10 = 47uF 25V
- C11…14 = 4700uF 100V
- C15 = 33nF 630Vac
- CX = 33nF 630Vac
- F1 = предохранитель 2A Медленный
- IC1 = 7815T стабилизатор
- IC2 = 7915T стабилизатор