Таблица 4

Наладить усилитель несложно Сначала переменным резистором RW устанавливается выходное напряжение стабилизированного выпрямителя, равное указанному в табл 4 значению Затем переменным резистором RJ добиваются того, чтобы постоянное напряжение на эмиттере транзистора ТЗ было равно половине напряжения источника питания с погрешностью до ±0,25 В Далее к входному гнезду Гн1 подключают источник напряжения сигнала (выход согласующего или корректирующего каскада), к выходу усилителя присоединяют динамическую головку соответствующей мощности (не менее 10 Вт) и прослушивают качество звучания

Как показывает практика повторения данного усилителя в нашей стране и за рубежом, оконечные транзисторы ГЗ и Т4 могут иметь существенный разброс параметров Так, при произвольном размещении оконечных траизнсторов с коэффициентом передачи h от 40 до 140 коэффициент гармонических искажений не превышал 0,4%. Когда разброс параметров транзисторов не превышал 10- 20%, коэффициент гармонических искажений был не более 0,05-0,1%.

При изготовлении усилителя могут быть использованы следующие детали и узлы: транзисторы Т2, ТЗ, Т4, Т6 типа КТ802 или КТ803, КТ805, КТ903 с любыми буквенными индексами; транзистор Т! может быть германиевым высоковольтным, например, типа МП20 или МП21, МП41А; транзистор Т5 типа КТ801 или КТ602А. Электролитические конденсаторы типа К50-6 или К50-3, ЭГЦ. Постоянные резисторы типа МЛТ-0,5 или МЛТ-1. Переменные резисторы R} и R10 типа СП, СПО или СПЗ-46 группы А Трансформатор Тр1 должен быть рассчитан на мощность не менее 40-50 Вт. Транзисторы Т2, ТЗ, Т4 н Т6 должны иметь эффективные теплоотводы, например, пластинчатой формы размерами 3X100x100 мм каждый Для транзисторов Т2 и Т5 размеры пластин можно уменьшить до 2x60X60 мм.

Недостатком данного каскада является склонность усилителя к самовозбуждению на высоких частотах (вплоть до нескольких мегагерц). Основная причина самовозбуждения, как показал анализ, заключается в чрезмерно широкой полосе пропускания усилителя, равной 1 МГц. Поэтому из-за паразитных связей между выходом и входом усилителя и возникает самовозбуждение Для подавления та кого самовозбуждения усилителя предлагается подключать параллельно выходу усилителя в непосредственной близости от эмиттера транзистора ТЗ и коллектора транзистора Т4 корректирующую цепочку, состоящую из последовательно соединенных постоянного резистора сопротивлением 8-10 Ом на мощность 3-5 Вт и керамического конденсатора емкостью 0,01 мкФ

Для реализации больших возможностей данного ультралинейного усилителя необходимо, чтобы предварительные каскады, предшествующие ему, также имели небольшой коэффициент гармонических искажений-не более 0,03-0,05%

Уеилитель мощности на 20 Вт. Усилитель мощности НЧ класса А потребляет от источника питания мощность, примерно вдвое большую максимальной выходной мощности, независимо от уровня входного сигнала Например, описан ный выше ультралинейный усилитель потребляет примерно 22 Вт как при отсутствии сигнала, так и при работе с максимальной мощностью Только в первом случае практически вся потребляемая мощность рассеивается оконечными транзисторами, а во втором 10 Вт поступают в нагрузку, т е в громкоговоритель, а остальные 12 Вт рассеиваются транзисторами Т2-Т4. Очевидно, что для усилителя мощности класса А на 50, 100 и 200 Вт потребляемая мощность должна быть не менее 100, 200 и 400 Вт соответственно. В случае стереофонического варианта

потребляемая мощность удваивается, т е сотни ватт электроэнергии обращаются в тепло, а подобные усилители становятся как бы электрокаминами

Таким образом, увеличеиие максимальной выходной мощности возможно Лишь при использовании усилителей мощности, работающих в режиме класса В или АВ При этом для уменьшения коэффициента гармонических искажений требуются специальные каскады предварительного усиления и инверсии фазы сигнала, а также глубокие отрицательные обратные связи Принципиальная схема усилителя мощности низкой частоты на 20 Вт приведена на рис 14 Усилитель обеспечивает коэффициент гармонических искажений на частоте 1 кГц до 0,5% при выходной мощности 16 Вт и около 1% при 20 Вт. Напряжение источника питания 30 В, потребляемый ток при огсутствии сигнала 80 мА, при работе с максимальной мощностью 1,1 А Входное сопротивление около 0,5 МОм. Эффективная полоса пропускания от 20 Гц до 60 кГц. Сопротивление нагрузки усилителя 4 Ом.

Рис 14

Оконечный каскад усилителя собран по схеме с дополнительной симметрией на транзисторах Т8-Т11 Начальное смещение на базах транзисторов Т8 и Т10 создается специальным транзисторным стабилизатором (Т4) С помощью переменного резистора R12 устанавливается напряжение смешения, при котором ток покоя коллектора транзисторов Т9 и ТИ равен 50 мА При таком токе обеспечивается, с одной стороны, малое искажение сигнала при работе с небольшим уровнем громкости, а с другой - достигается экономное питание

Особенностью усилителя (рис 14) является то, что первый усилительный каскад выполнен по дифференциальной схеме на двух транзисторах Г/ и Т2. На базу транзистора Т1 поступает входной сигнал с гнезда Гн1 через корректирующую цепь R1C1, а на базу транзистора Т2 подается напряжение отрицательной обратной связи по постоянному и переменному току с выхода усилителя. Наличие глубокой отрицательной обратной связи позволяет жестко стабилизировать режимы работы оконечных транзисторов по постоянному току и значительно уменьшить нелинейные искажения сигнала Предусмотрено устройство защиты транзисторов оконечного каскада от повреждений при случайном коротком замыкании нагрузки

2 Зак 616 17

Следует заметить, что недостатком большинства усилителей ио схеме с бестрансформаторпым выходом является их повышенная чувствительность к короткому замыканию иа выходе. Достаточно даже кратковре.менного замыкания выходной цепи, чтобы вышли из строя сразу несколько транзисторов. В сложных усилителях обычно применяются специальные быстродействующие предохра-ните.ш электронного тина. В данном усилителе схема защиты содержит два транзистора Т6 и Т7, резисторы R14-R21. Управляющие напряжения для работы схемы защиты снимаются с низкоомных резисторов R17 и R21, по которым протекают выходные токи транзисторов Т9 и TI1. При нормальной работе, когда ток, потребляе.мый усилителем, не превышает 1,2 А, постоянного напряжения на резисторах R17 и R2! недостаточно для открывания транзисторов Т6 и Т7, оба они закрыты, поэтому на работу оконечного каскада практически не влияют.

В случае резкого возрастания выходного тока транзисторов Т9, ТИ постоянное напряжение «а резисторах R17 и R21 достигает значения, при котором транзисторы Т6 и Т7 открываются и своими коллекторными цепями начинают сильно шунтировать базовые цепи транзисторов Т8 и TJO, уменьшая напряжение переменного и постоянного тока. В результате ток транзисторов Т9 и ft! уменьшается до допустимого предела и выход из строя транзисторов предотвращается. При восстановлении нормального режима работы усилителя тра.чзи-сторы Т6 и Т7 автоматически закрываются.

При повторении конструкции можно использовать отечественные транзисторы типа ГТ404В или ГТ404Г {Т1, Т2, TIO), КТ602Б (ГЗ, 75, Т8), КТ315 или <Т312 с любым буквенным индексом {Т4), МП112, МП113 (Т6), МП115 или МП116 (Т7), КТ802, КТ803, КТ805, КТ902, КТ903 с любыми буквенными индексами {Т9, ТИ). Диод Д1 может быть типа Д226А. Электролитические конденсаторы должны быть на рабочее напряжение 40-50 В, Переменные резисторы R3 и R12 группы А.

Наладить собранный усилитель несложно. Проверяется правильность монтажа и подключения источника питания. Затем включается питание и" переменным резистором R12 добиваю1ся того, чтобы коллектортшш ток транзистора Т9 был 50 мА. Далее переменным резистором R3 добиваются того, чтобы постоянное напряжение на выходе усилителя было равно 15 В (относительно общего провода). Затем проверяется работоспособность усилителя при подаче на входное гнездо Гн1 сигнала.

Следует заметить, что для достижения наилучших результатов необходимо, чтобы транзисторы Т1, Т2 и Т!0 были кремниевые. Поэтому, если имеется возможность использовать кремниевые транзисторы старых выпусков типа П501-ПоОЗ {Т1 и Т2) пли новейшие транзисторы типа КТ361Д, ее следует использовать.

Прн повторении описанной конструкции необходимо обеспечить транзисторы Т9 и TI1 эффективными теплоотводами на 10-15 Вт рассеиваемой мощности каждый. При использовании электролитических конденсаторов на рабочее напряжение 50 В можно увеличить напряжение питания до 40 В, что даст повышение выходной мощности примерно до 30 Вт. В этом случае напряжение постоянного тока на эмиттере транзистора Т9 должно быть 20 В, а ток покоя транзисторов Т9 и Т11 - 70 мА.

Ультралинейный усилитель мощности на 100 Вт. В 1975 г. на страницах радиолюбительских журналов многих стран появились сообще1гия о создании мощных ультралпнсйпых усилителей низкой частоты, в которых оконечные каскады выполнены па ...полевых транзисторах. Речь шла о качественно новых усилительных приборах высокой и сверхвысокой частоты - так называемых полевых МОП-транзисторах с вертикальной структурой затвора. Оказалось, что полевые транзисторы большой мощности, разработанные для использования в передатчиках высоких и сверхвысоких частот, могут с успехом работать в усилителях мощности низкой частоты Так, уже первые образцы усилителей с полевыми транзисторами в оконечных каскадах имели выходную мощность до 100 Вт на канал при коэффициенте гармонических искажений ие более 0,01%-На средних частотах искажения сигнала были настолько малы, что их трудно было измерить существующими измерительными приборами. Речь идет о коэффициенте гармонических искажений на уровне 0,002-0,0037о.

Полевые транзисторы обладают значительно лучшими характеристиками