Усилитель ЗЧ с полевым транзистором на входе
10 августа 2009. Разместил: admin
Усилитель имеет два узкополосных регулятора тембра, один из которых позволяет изменять усиление на частоте 100 Гц, второй на частоте 7,5 кГц.
Принципиальная схема усилителя показана на рис. 90. Все пять его транзисторов, образующих три каскада предварительного усиления напряжения и двухкаскадный Усилитель мощности, связаны между собой непосредственно и режимы их работы устанавливают подбором резистора R2.
Рис. 90. Принципиальная схема усилителя
Сигнал от пьезокерамического звукоснимателя электропроигрывающего устройства (ЭПУ) поступает через разъем XI на переменный резистор R1, а с его движка — на затвор полевого транзистора V1, включенного по схеме общего стока (ОС). Благодаря большому входному сопротивлению полевого транзистора, он практически не шунтирует звукосниматель, внутреннее сопротивление которого составляет мегаомы.
Переменный резистор R1 выполняет функцию нагрузки звукоснимателя и регулятора громкости усилителя. Чем выше (по схеме) находится его движок, тем больше напряжение сигнала ЗЧ, поступающего от звукоснимателя на вход усилителя. Резистор R3 — элемент автоматического смещения: создающееся на нем падение напряжения прикладывается к управляющему переходу затвор — исток полевого транзистора.
Нагрузки транзисторов каскадов: первого — параллельно соединенные резистор R2 и эмиттерный переход транзистора V2 второго каскада; второго — транзистор V3 третьего каскада, включенный эмиттерным повторителем; третьего — последовательно соединенные резистор R7 и диод V4, включенный в прямом направлении. Падение напряжения на этом диоде, равное 0,6...0,7 В, создает на базах транзисторов V5 и V6 относительно их эмиттеров начальные напряжения смещения, устраняющие искажения типа «ступенька» (в двухтактных усилителях мощности приемников прямого усиления, описанных ранее, такую функцию выполняли резисторы). Транзистор V5 (структуры р-п-р) усиливает отрицательные полуволны сигнала, а транзистор V6 (структуры п-р-п) - положительные. Усиленный по мощности сигнал поступает через конденсатор С5 большой емкости к динамической головке В1 громкоговорителя и преобразуется ею в звук.
Резистор R7 и динамическая головка, через которую он подключен к общему «заземленному» проводнику цепи питания, образуют цепь «вольтодобавки» (как в усилителе ЗЧ приемника прямого усиления по схеме на рис. 72), обеспечивающей усилителю максимальную выходную мощность. Сопротивление этого резистора должно быть равно или меньше произведения сопротивления звуковой катушки динамической головки на статический коэффициент передачи тока транзистора V6, т. е.: R7 ≤ Rн • h21э, где Rн — сопротивление звуковой катушки головки B1.
Резистор R4 создает между выходным и входным каскадами отрицательную обратную связь по току и переменному напряжению, стабилизирующую режим работы транзисторов усилителя.
Переменные резисторы R5, R6, конденсатор С2 и катушка L1 образуют между выходом усилителя и истоком полевого транзистора первого каскада две параллельные частотозависимые цепи обратной связи, позволяющие изменять усиление на частотах 100 Гц и 7,5 кГц и тем самым регулировать тембр звука. Глубину обратной связи на частоте 100 Гц регулируют резистором R5, на частоте 7,5 кГц — резистором R6.
Блок питания усилителя состоит из трансформатора 77, понижающего напряжение сети до 12...13 В, двухполупериодного выпрямителя на диодах V7 — V10, включенных по мостовой схеме, и конденсатора С4, сглаживающего пульсации выпрямленного напряжения. Положительное напряжение на коллектор транзистора V6 подается через «заземленный» проводник цепи питания, на эмиттер транзистора V3 —через звуковую катушку головки В1, резистор R7 и диод V4, а на коллектор транзистора V2 - через эмиттерный переход транзистора V3. По постоянному току транзисторы выходного каскада, включенные эмиттерны-ми повторителями, соединены последовательно и делят напряжение источника питания на две равные части. Поэтому на эмиттерах этих транзисторов относительно «заземленного» проводника должно быть напряжение, равное половине напряжения источника питания (—8,5 В для рассматриваемого усилителя).
Усилитель смонтирован в корпусе размерами 210 х 130x60 мм (рис. 91). На лицевой панели из листового дюралюминия размещены входной XI и выходной Х2 разъемы, переменные резисторы регулирования громкости R1 и тембра R5 и R6, держатель плавкого предохранителя F1 и выключатель сети S1. Двухпроводной сетевой шнур с вилкой на конце выведен через отверстие в задней стенке.
Рис. 92. Монтажная плата (а) и чертеж теплоотводящего радиатора (б) выходных транзисторов усилителя ЗЧ
Остальные детали усилителя, кроме транзисторов V5 и V6 выходного каскада и катушки индуктивности L1, смонтированы на печатной плате размерами 75 х 22,5 мм (рис. 92, а) из фольгированного стеклотекстолита толщиной 1,5...2 мм. Она крепится к корпусу четырьмя винтами М2,5. Транзисторы выходного каскада снабжены теплоотво-дящими радиаторами (рис. 92, б, представляющими собой пластины размерами 36 X 36 мм из листового дюралюминия толщиной 5 мм. Винтами МЗ радиаторы с установленными на них транзисторами крепят ко дну корпуса. Детали блока питания (трансформатор 77, диоды V7— V10, конденсатор С4) смонтированы на отдельной панели.
Полевой транзистор VI может быть любым из серии КП103, транзистор V2 — серии КТ315 или КТ301, транзисторы V3 и V5 —серий П601—П506, ГТ806, транзистор V6 — серий П701, КТ601, КТ602, КТ801, диод V4 — серий Д220, Д223, диоды V7 — V10 — серии Д226 или Д229 с любым буквенным индексом.
В выходном каскаде можно также использовать кремниевые транзисторы КТ814 (V5) и КТ815 (V6) или КТ816 и КТ817 с любым буквенным индексом. В этом случае последовательно с диодом V4 (между базами транзисторов V5 и V6) включают подстроечный резистор сопротивлением 100 Ом. Теплоотводящими радиаторами транзисторов могут служить дюралюминиевые пластины 40x40 мм и толщиной 4...5 мм, к которым транзисторы крепят винтами МЗ с гайками.
Постоянные резисторы, используемые в усилителе, типа МЛТ-0,25 (R2—R4) и МЛТ-0,5 (R7), переменные резисторы — СП-I. Конденсатор С1 типа МБМ, электролитические конденсаторы С2 и С3 — К53-1, С4 и С5 — К50-6. Разъемы XI и Х2 — розетки СГ-3 или СГ-5.
Катушка L1, намотанная на кольце из феррита 2000НМ типоразмера К 17,5 х 8 X 5 мм, содержит 700 витков провода ПЭВ-2 диаметром 0,12 мм; ее индуктивность должна быть 0,6... 1 Гн.
Сетевой трансформатор может быть готовым, например типа ТВК, или самодельным. Для самодельного трансформатора подойдет магнитопровод сечением 5...5,5 см2, например Ш16x32. Его первичная (I) обмотка должна содержать 2200 витков провода ПЭВ-1 0,12, вторичная (II) — 120 витков провода ПЭВ-1 0,96.
Динамическая головка В1 мощностью 3...5 Вт со звуковой катушкой сопротивлением 6...8 Ом. Можно также использовать готовый громкоговоритель мощностью до 10 Вт, например 10МАС-1.
Налаживание усилителя заключается в установке напряжения на эмиттерах транзисторов выходного каскада, равного половине напряжения источника питания, и общего тока, потребляемого усилителем от блока питания, равного 80...100мА. Но сначала, подключив Усилитель к сети, надо измерить напряжение на выходе выпрямителя (на конденсаторе С4). В зависимости от данных сетевого трансформатора, использованного в блоке питания, оно может отличаться от указанного на схеме. Напряжение на эмиттерах транзисторов V5 и V6, равное половине этого напряжения, устанавливают подбором резистора R2. Затем измеряют общий ток, потребляемый усилителем, и если он значительно превышает 100 мА, то диод V4 заменяют аналогичным диодом с меньшим прямым сопротивлением. В том случае, если в выходном каскаде используется пара транзисторов КТ814 и КТ815 или КТ816 и КТ817, рекомендуемый ток устанавливают подстроечным резистором, включенным последовательно с диодом V4.
Может случиться, что Усилитель станет возбуждаться на высших частотах звукового диапазона — в головке появится непрекращающийся свистящий звук. Устранить возбуждение можно увеличением емкости конденсатора С1.
Качество работы усилителя и его регуляторов проверяют при проигрывании новой грампластинки.
Принципиальная схема усилителя показана на рис. 90. Все пять его транзисторов, образующих три каскада предварительного усиления напряжения и двухкаскадный Усилитель мощности, связаны между собой непосредственно и режимы их работы устанавливают подбором резистора R2.
Рис. 90. Принципиальная схема усилителя
Сигнал от пьезокерамического звукоснимателя электропроигрывающего устройства (ЭПУ) поступает через разъем XI на переменный резистор R1, а с его движка — на затвор полевого транзистора V1, включенного по схеме общего стока (ОС). Благодаря большому входному сопротивлению полевого транзистора, он практически не шунтирует звукосниматель, внутреннее сопротивление которого составляет мегаомы.
Переменный резистор R1 выполняет функцию нагрузки звукоснимателя и регулятора громкости усилителя. Чем выше (по схеме) находится его движок, тем больше напряжение сигнала ЗЧ, поступающего от звукоснимателя на вход усилителя. Резистор R3 — элемент автоматического смещения: создающееся на нем падение напряжения прикладывается к управляющему переходу затвор — исток полевого транзистора.
Нагрузки транзисторов каскадов: первого — параллельно соединенные резистор R2 и эмиттерный переход транзистора V2 второго каскада; второго — транзистор V3 третьего каскада, включенный эмиттерным повторителем; третьего — последовательно соединенные резистор R7 и диод V4, включенный в прямом направлении. Падение напряжения на этом диоде, равное 0,6...0,7 В, создает на базах транзисторов V5 и V6 относительно их эмиттеров начальные напряжения смещения, устраняющие искажения типа «ступенька» (в двухтактных усилителях мощности приемников прямого усиления, описанных ранее, такую функцию выполняли резисторы). Транзистор V5 (структуры р-п-р) усиливает отрицательные полуволны сигнала, а транзистор V6 (структуры п-р-п) - положительные. Усиленный по мощности сигнал поступает через конденсатор С5 большой емкости к динамической головке В1 громкоговорителя и преобразуется ею в звук.
Резистор R7 и динамическая головка, через которую он подключен к общему «заземленному» проводнику цепи питания, образуют цепь «вольтодобавки» (как в усилителе ЗЧ приемника прямого усиления по схеме на рис. 72), обеспечивающей усилителю максимальную выходную мощность. Сопротивление этого резистора должно быть равно или меньше произведения сопротивления звуковой катушки динамической головки на статический коэффициент передачи тока транзистора V6, т. е.: R7 ≤ Rн • h21э, где Rн — сопротивление звуковой катушки головки B1.
Резистор R4 создает между выходным и входным каскадами отрицательную обратную связь по току и переменному напряжению, стабилизирующую режим работы транзисторов усилителя.
Переменные резисторы R5, R6, конденсатор С2 и катушка L1 образуют между выходом усилителя и истоком полевого транзистора первого каскада две параллельные частотозависимые цепи обратной связи, позволяющие изменять усиление на частотах 100 Гц и 7,5 кГц и тем самым регулировать тембр звука. Глубину обратной связи на частоте 100 Гц регулируют резистором R5, на частоте 7,5 кГц — резистором R6.
Блок питания усилителя состоит из трансформатора 77, понижающего напряжение сети до 12...13 В, двухполупериодного выпрямителя на диодах V7 — V10, включенных по мостовой схеме, и конденсатора С4, сглаживающего пульсации выпрямленного напряжения. Положительное напряжение на коллектор транзистора V6 подается через «заземленный» проводник цепи питания, на эмиттер транзистора V3 —через звуковую катушку головки В1, резистор R7 и диод V4, а на коллектор транзистора V2 - через эмиттерный переход транзистора V3. По постоянному току транзисторы выходного каскада, включенные эмиттерны-ми повторителями, соединены последовательно и делят напряжение источника питания на две равные части. Поэтому на эмиттерах этих транзисторов относительно «заземленного» проводника должно быть напряжение, равное половине напряжения источника питания (—8,5 В для рассматриваемого усилителя).
Усилитель смонтирован в корпусе размерами 210 х 130x60 мм (рис. 91). На лицевой панели из листового дюралюминия размещены входной XI и выходной Х2 разъемы, переменные резисторы регулирования громкости R1 и тембра R5 и R6, держатель плавкого предохранителя F1 и выключатель сети S1. Двухпроводной сетевой шнур с вилкой на конце выведен через отверстие в задней стенке.
Рис. 92. Монтажная плата (а) и чертеж теплоотводящего радиатора (б) выходных транзисторов усилителя ЗЧ
Остальные детали усилителя, кроме транзисторов V5 и V6 выходного каскада и катушки индуктивности L1, смонтированы на печатной плате размерами 75 х 22,5 мм (рис. 92, а) из фольгированного стеклотекстолита толщиной 1,5...2 мм. Она крепится к корпусу четырьмя винтами М2,5. Транзисторы выходного каскада снабжены теплоотво-дящими радиаторами (рис. 92, б, представляющими собой пластины размерами 36 X 36 мм из листового дюралюминия толщиной 5 мм. Винтами МЗ радиаторы с установленными на них транзисторами крепят ко дну корпуса. Детали блока питания (трансформатор 77, диоды V7— V10, конденсатор С4) смонтированы на отдельной панели.
Полевой транзистор VI может быть любым из серии КП103, транзистор V2 — серии КТ315 или КТ301, транзисторы V3 и V5 —серий П601—П506, ГТ806, транзистор V6 — серий П701, КТ601, КТ602, КТ801, диод V4 — серий Д220, Д223, диоды V7 — V10 — серии Д226 или Д229 с любым буквенным индексом.
В выходном каскаде можно также использовать кремниевые транзисторы КТ814 (V5) и КТ815 (V6) или КТ816 и КТ817 с любым буквенным индексом. В этом случае последовательно с диодом V4 (между базами транзисторов V5 и V6) включают подстроечный резистор сопротивлением 100 Ом. Теплоотводящими радиаторами транзисторов могут служить дюралюминиевые пластины 40x40 мм и толщиной 4...5 мм, к которым транзисторы крепят винтами МЗ с гайками.
Постоянные резисторы, используемые в усилителе, типа МЛТ-0,25 (R2—R4) и МЛТ-0,5 (R7), переменные резисторы — СП-I. Конденсатор С1 типа МБМ, электролитические конденсаторы С2 и С3 — К53-1, С4 и С5 — К50-6. Разъемы XI и Х2 — розетки СГ-3 или СГ-5.
Катушка L1, намотанная на кольце из феррита 2000НМ типоразмера К 17,5 х 8 X 5 мм, содержит 700 витков провода ПЭВ-2 диаметром 0,12 мм; ее индуктивность должна быть 0,6... 1 Гн.
Сетевой трансформатор может быть готовым, например типа ТВК, или самодельным. Для самодельного трансформатора подойдет магнитопровод сечением 5...5,5 см2, например Ш16x32. Его первичная (I) обмотка должна содержать 2200 витков провода ПЭВ-1 0,12, вторичная (II) — 120 витков провода ПЭВ-1 0,96.
Динамическая головка В1 мощностью 3...5 Вт со звуковой катушкой сопротивлением 6...8 Ом. Можно также использовать готовый громкоговоритель мощностью до 10 Вт, например 10МАС-1.
Налаживание усилителя заключается в установке напряжения на эмиттерах транзисторов выходного каскада, равного половине напряжения источника питания, и общего тока, потребляемого усилителем от блока питания, равного 80...100мА. Но сначала, подключив Усилитель к сети, надо измерить напряжение на выходе выпрямителя (на конденсаторе С4). В зависимости от данных сетевого трансформатора, использованного в блоке питания, оно может отличаться от указанного на схеме. Напряжение на эмиттерах транзисторов V5 и V6, равное половине этого напряжения, устанавливают подбором резистора R2. Затем измеряют общий ток, потребляемый усилителем, и если он значительно превышает 100 мА, то диод V4 заменяют аналогичным диодом с меньшим прямым сопротивлением. В том случае, если в выходном каскаде используется пара транзисторов КТ814 и КТ815 или КТ816 и КТ817, рекомендуемый ток устанавливают подстроечным резистором, включенным последовательно с диодом V4.
Может случиться, что Усилитель станет возбуждаться на высших частотах звукового диапазона — в головке появится непрекращающийся свистящий звук. Устранить возбуждение можно увеличением емкости конденсатора С1.
Качество работы усилителя и его регуляторов проверяют при проигрывании новой грампластинки.
Вернуться назад