Простий і надійний підсилювач на транзисторах

6

Вітаю всіх зайшли!

Представлений в статті підсилювач розроблений іллею стельмах, далеко не перша конструкція даного автора. При розробці підсилювача були переслідувалися наступні цілі-підсилювач повинен бути досить потужним, для тих випадків, коли хочеться запросити друзів і насолодитися концертною атмосферою і гучною музикою, при цьому ж він повинен бути простим і зрозумілим в плані схеми, містити тільки доступні і недорогі елементи. Стане в нагоді такий підсилювач може в тих випадках, коли зібрати треба «тут і зараз», а під рукою немає мікросхеми tda7293(4), які часто використовуються як в саморобних, так і заводських підсилювачах. Одержаний підсилювач має назву» падик», використання передбачає дачно-гаражно-підвальне використання — має захисту від короткого замикання, відповідно спалити його буде важко навіть у важких умовах експлуатації, а при необхідності саморобна схема легко ремонтується. Схема представлена нижче.

Як і було сказано вище — складається підсилювач з транзисторів з деякою обв’язкою. Вхідний сигнал надходить на диференціальний каскад на vt2, vt3, при цьому vt1 працює в якості стабілізатора струму для диференціального каскаду. Елементи c1, c2, r1, r2 утворюють фільтри високих і низьких частот, не допускаючи посилення сторонніх сигналів. При цьому варто відзначити, що смуга пропускання підсилювача задана від 8 до 250 000 гц — більш ніж достатньо для звукового сигналу. Вихідний каскад двотактний і побудований на двох потужних польових транзисторах — вони будуть найдорожчою ланкою в підсилювачі, проте, саме завдяки їм і забезпечується висока вихідна потужність. Максимум становить 90вт, при максимальній напрузі живлення і навантаженні 4 ома, проте більш оптимальним режимом для підсилювача буде максимальна вихідна потужність не більше 60вт, ніж більш ніж достатньо, враховуючи, що два канали дадуть сумарні 120 вт. Що примітно-схема не передбачає можливості регулювання струму спокою, зроблено це з метою спрощення схеми, та й просто від того, що особлива регулювання не потрібно. При складанні точно за номіналами схеми струм спокою становитиме 20-30 ма, після складання виміряти його можна буде, зробивши завмер падіння напруги на резисторах r22, r24 з підключеним на вихід динаміком і закороченим входом. Проте, любителі поекспериментувати можуть змінювати струм спокою за допомогою резистора r12 — зменшення його номіналу призведе до досить різкого підвищення струму спокою. Однак передбачені схемою 20-30 ма цілком оптимальні як по відсотку спотворень, так і по нагріванню транзисторів.

Транзистори vt8, vt9 захищають вихідний каскад від короткого замикання на виході — вони відкриваються при падінні напруги на r22, r24 приблизно 0,7 в (що відповідає режиму кз), шунтуючи затвори польових транзисторів. На виході схеми є котушка індуктивності, що запобігає можливість самозбудження підсилювача, намотується вона на оправці діаметром 6-8 мм мідним емальованим проводом 0,8-1 мм і містить 16 витків. Всі елементи на схемі і так досить поширені, проте, при необхідності їх спокійно можна замінювати на аналоги. Наприклад, у вихідний каскад можна поставити більш дешеві irf640/irf9540, але при цьому знизиться і максимальна вихідна потужність. Працювати підсилювач може з навантаженням 4-16 ом, чим нижче буде опір навантаження, тим більшу потужність зможе розвинути підсилювач, але більше буде і нагрів.

Всі резистори на схемі — звичайні малопотужні, крім r22, r24 — ні повинні мати потужність 2вт, можна зібрати збірку з декількох малопотужних. Транзистори vt2, vt3 у вхідному каскаді бажано підібрати по найбільш близькому коефіцієнту посилення, крім того, після монтажу на друковану плату їх не зайвим буде щільно притиснути один до одного через тонкий шар термопасти, а потім зафіксувати термоусадочною трубкою. Вихідні транзистори повинні розташовуватися на масивному радіаторі, в ідеальному випадку його площа повинні бути не менше 1000 кв.см., або можна підібрати експериментальним чином, фіксуючи нагрів під час роботи підсилювача. Кілька важливих умов: транзистор vt7 повинен розташовуватися на одному радіаторі з вихідним каскадом, для того, щоб працювала термостабілізація і підсилювач не пішов в «рознос». При цьому всі транзистори повинні бути ізольовані один від одного — для цієї мети можна застосувати спеціальні ізолюючі теплопровідні слюдяні прокладки, згідно з інформацією з деяких джерел, хорошим варіантом також буде капронова тканина від колготок. Але більш витончений і зручний варіант — використовувати транзистори з корпусі то-220, але з діелектричним фланцем.

Сам же підсилювач збирається на компактній друкованій платі, при цьому дроти, через які з плати виводяться дроти для транзисторів на радіаторі повинні бути по можливості максимально короткими і мати достатню для великих струмів перетин. Всі конденсатори малої ємності за схемою-керамічні, крім с2 — його варто поставити плівковий, конденсатори великої ємності-електролітичні, при їх монтажі слід дотримуватися полярність. Діоди за схемою можна ставити будь-які, кд522, 1n4007 будуть працювати замість 1n4148. Зверніть увагу, що схема має один вхід і один вихід — для роботи зі стерео-сигналом, необхідно буде зібрати два ідентичних підсилювача. Друковану плату можна завантажити в архіві в кінці статті.

Напруга живлення підсилювача двополярне, може варіюватися від 20 до 40в в кожному плечі. Чим більше буде напруга живлення-тим більше буде максимальна потужність, але наближатися до верхньої межі харчування не варто, в цьому випадку важко буде охолоджувати вихідний каскад. Схема джерела живлення наведена нижче, вона досить стандартна. Використовується потужний (не менше 100вт) трансформатор з двома вторинними обмотками по 25в кожна, потім діодний міст, бажано помощней, і фільтруючі конденсатори по 10 000 мкф в кожному плечі. Варто враховувати, що напруга з трансформатора збільшується приблизно в 1,5 рази після випрямлення, тому брати трансформатор з обмотками більше 30в не слід.

Таким чином, вийшов відмінний, простий і надійний підсилювач, який може стати основою для гаражно-дачної стерео-системи, щоб праця стала веселіше під музику. Вдалої збірки!

Джерело (source)