Источником питания усилителя может быть батарея гальванических элементов или сетевой блок питания с выходным стабилизированным напряжением 12,8, 9 или б В. Ток, потребляемый усилителем в режиме покоя, соответственно равен 5,5; 4 и 2,7 мА. Основные характеристики усилителя: полоса рабочих частот 80... 12 000 Гц при неравномерности частотной характеристики не более 1,5 дБ; выходная мощность на нагрузке сопротивлением 4 Ом при напряжении источника питания 12,8 В —2 Вт, соответственно при 9 В —0,8 Вт, б В —0,25 Вт; чувствительность усилителя около 200 мВ, коэффициент гармоник не более 1 %; входное сопротивление около 25 кОм.
Рис. 93. Схема усилителя ЗЧ с микросхемой К2УС245
Принципиальная схема усилителя и схема используемой в нем микросхемы К2УС245 показаны на рис. 93. Всего в усилителе семь каскадов, пять из которых, образующих тракт предварительного усиления напряжения сигнала ЗЧ, объединены в микросхеме А1. В шестом каскаде, обеспечивающем сдвиг фазы сигнала на 180°, что необходимо для работы следующего за ним двухтактного каскада, работают транзисторы VI и V2 разных структур. В седьмом, двухтактном каскаде усиления мощности, используются транзисторы V3 и V4 средней мощности структуры р-п-р.
Сигнал от звукоснимателя через разделительный конденсатор С1 и вывод 2 микросхемы А1 поступает на первый ее транзистор, работающий как эмиттерный повторитель. Резисторы R1 и R2 образуют делитель, с которого на базу этого транзистора микросхемы подается начальное положительное напряжение смещения.
Связь между транзисторами первого и второго каскадов микросхемы емкостная, через конденсатор С2, включенный между ее выводами 1 и 5. Остальные межкаскадные связи непосредственные. Положительное напряжение на коллекторы транзисторов второго, третьего и четвертого каскадов микросхемы (вывод 7) подается через развязывающий фильтр R4C5, на коллектор транзистора пятого каскада (вывод 9) — через динамическую головку В1 и резистор R7. Ввод 6 микросхемы является ее общей «заземленной» точкой.
Сигнал ЗЧ, усиленный микросхемой, поступает через ее выходной вывод 9 непосредственно на базы транзисторов VI и V2, а с их нагрузочных резисторов R5 и R6 — непосредственно на базы транзисторов V3 и V4 выходного каскада. Головка В1, подключенная через конденсатор С6 к общей точке транзисторов V3 и V4, преобразует усиленный сигнал в звуковые колебания.
Равномерность частотной характеристики усилителя в рабочем диапазоне частот и достаточно высокую термостабильность обеспечивает отрицательная обратная связь по переменному току, напряжение которой снимается с выхода усилителя и вместе с напряжением питания подается через вывод 3 микросхемы на коллектор ее входного транзистора. Эта же обратная связь устраняет и искажения типа «ступенька», хотя на базы транзисторов VI и V2 не подается напряжение смещения.
Глубину отрицательной обратной связи регулируют подбором резистора R3. С увеличением его сопротивления глубина обратной связи увеличивается. При этом уменьшаются нелинейные искажения, расширяется полоса усиливаемых частот, но усиление несколько снижается.
Входной транзистор микросхемы одновременно стабилизирует режим работы всего усилительного тракта. Происходит это следующим образом. Коллектор этого транзистора и делитель напряжения смещения в базовой цепи транзистора второго каскада питаются через общий резистор в микросхеме. Значит, любые изменения напряжения источника питания вызывают изменения коллекторного тока транзистора первого каскада и, следовательно, напряжения смещения на базе транзистора второго каскада. А так как транзисторы всех последующих каскадов усилителя, в том числе предоконечного (транзисторы VIу V2) и выходного (V3, V4), непосредственно связаны между собой, тo изменения смещения на базе транзистора второго каскада микросхемы передаются на выход усилителя, что ведет к симметрированию плеч выходного каскада.
Рис. 94. Внешний вид усилителя (а) и его печатная плата с соединениями деталей на ней (б)
Все детали усилителя, кроме головки громкоговорителя и источника питания с выключателем, можно смонтировать на печатной плате размерами 90 х 55 мм, выполненной из фольгированного стеклотекстолита толщиной 1,5 мм. Внешний вид платы и схема соединения деталей показаны на рис. 94. Вывод 6 микросхемы должен быть обязательно соединен проволочной перемычкой с общим токонесущим проводником платы, это позволяет устранить паразитную положительную обратную связь через печатные проводники платы и уменьшить нелинейные искажения.
Резисторы, использованные в усилителе, типа МЛТ-0,125, конденсаторы — К50-6 (С1—СЗ, С5—С7) и КЛС (С4). Динамическая головка В1 может быть со звуковой катушкой сопротивлением 4...6 Ом мощностью 0,5...2 Вт (в зависимости от напряжения источника питания). Чтобы при пониженной температуре не ухудшалось воспроизведение низших звуковых частот, электролитический конденсатор С6 должен быть холодоустойчивым.
Желательно, чтобы пары транзисторов VI — V2 и V3—V4 имели одинаковые или возможно близкие параметры h21э.
Транзисторы выходного каскада (ГТ403Б) укреплены в ребристых теплоотводящих радиаторах (рис. 95) путем тугой посадки во внутренние цилиндрические отверстия в них. Со стороны выводов транзистора надевают стальную шайбу, и всю конструкцию стягивают вместе с платой двумя винтами. Для лучшего охлаждения транзисторов их теплоотводы зачернены.
Если детали усилителя предварительно проверены и нет ошибок в монтаже, то налаживание усилителя сводится всего к двум операциям. Сначала, подсоединив к выходу динамическую головку и включив питание, подбором резистора R1 устанавливают на выводе 3 микросхемы (а значит, и в точке симметрии выходного каскада) напряжение, равное половине напряжения источника питания. Затем резистором H3 подбирают такую глубину отрицательной обратной связи по переменному току, при которой параметры усилителя будут соответствовать заданным. При отсутствии измерительных приборов, с помощью которых можно оценить частотную характеристику усилителя и его коэффициент усиления, глубину отрицательной обратной связи устанавливают на слух, добиваясь неискаженного воспроизведения грамзаписи.
Плату усилителя, питающую его батарею или сетевой блок питания и выключатель можно смонтировать в ящике громкоговорителя произвольной конструкции. Регулятором громкости может быть переменный резистор сопротивлением 25...30 кОм, включенный потенциометром на входе усилителя перед конденсатором С1. Провода идущие от звукоснимателя к входной розетке (СГ-3 или СГ-5), укрепленной на лицевой стенке ящика, и от регулятора громкости к входу микросхемы, должны быть в экранирующей оплетке, которую соединяют с общим «заземленным» проводом усилителя.
Разработан В. Барановым, Ю. Семеновым, В. Трофимовым.
В.Г. Борисов. Кружок радиотехнического конструирования
