Всем здравствуйте. В этом усилителе мощности используется не так много компонентов, доступных и не дорогих. Несмотря на это, он может выдавать мощность около 50 Вт на нагрузке 8 Ом или 75 Вт на нагрузке 4 Ом.
Его искажения составляют менее 0,3% при двух максимальных значениях мощности, оно падает до 0,01% от 20 Гц до 20 кГц при выходной мощности от 1 до 20 Вт, то есть в диапазоне наиболее частого использования усилителя. Обратите внимание, что эти характеристики были получены не теоретическим расчетом, а путем измерений, выполненных в реальной ситуации на моделях.
Более того, некоторые «аудиофилы» скажут, что звук у силовых МОП-транзисторов мягче, «теплее» и, прежде всего, менее агрессивен, чем у биполярных транзисторов. Это конечно все субъективное мнение и не придерживаюсь. Оценка намного более субъективна, чем характеристики, поэтому предлагается «спецам» составить свое мнение самостоятельно, без промедлений взяв в руки свой паяльник. Схема приведена на рисунке.
В усилителях с биполярными транзисторами на базу транзисторов должен подаваться ток, достаточный для нормальной работы последних. А в усилителе на мощных МОП-транзисторах на затвор должно подаваться достаточное напряжение для нормального управления ими. И именно подача этого напряжения часто представляет проблему, учитывая его значение и необходимую привязку к напряжению питания. Как можно видеть, на представленной схеме, решение этой задачи представлено элегантным и оригинальным способом, даже если этой оригинальности много лет с тех пор, как было впервые ее применение.
Операционный усилитель IC1 установлен как неинвертирующий усилитель, но вместо того, чтобы использовать его выходное напряжение для управления силовыми транзисторами, напряжение которого в этом случае было бы недостаточной амплитуды, нагружается на землю через резистор R10.
Так как операционный усилитель не может питаться напряжением ± 30В, используемого для силового каскада, его питание стабилизировано на уровне 14В с помощью транзисторов Т1 и Т2 со стабилитронами D1 и D2. Обратите внимание, что эта стабилизация не ставит под сомнение предыдущее объяснение, поскольку мы исходили только из тока, потребляемого усилителем IC1.
Теперь давайте посмотрим на роль транзисторов Т3 и Т4. Вы, без сомнения, знаете, что в любом усилителе мощности такого типа, теоретически работающем в классе B (но практически в классе AB). Эта схема усилителя не является исключением из этого правила, и этот низкий ток покоя определяется транзисторами T3-T4, установленным в качестве генератора (или нагрузки, если хотите) постоянного тока.
В зависимости от положения потенциометра P2 нагрузочный ток T3, и, следовательно, увеличивает падение напряжения на R3 на ту же величину, что, следовательно, делает T7 и T8 менее или более открытыми. Из-за свойств симметрии усилителя IC1 это увеличение тока R3 приводит к такому же увеличению R6-P1, и схема остается сбалансированной.
Чтобы избежать нестабильную температурную зависимость этого тока покоя, транзистор Т4 прикреплен на теплоотводе с силовыми транзисторами. Когда он нагревается, это уменьшает напряжение базы/эмиттера T4 и, следовательно, ток T3, тем самым стабилизируя ток покоя. Так же можно присмотреться к готовым решениям усилителей мощности которые приведены ниже.
Печатная плата усилителя показана на рисунке, и, чтобы сохранить характеристики усилителя и безоговорочную стабильность, совет не модифицировать ее и, прежде всего, не уменьшать ни ширину дорожек, ни размер земляных шин.
Размещение компонентов на печатной плате представлено на рисунке
Транзистор Т4 должен находиться в непосредственном контакте с радиатором силовых транзисторов, вот пример как он установлен.
Несколько слов по источнику питания при полной нагрузке для заявленной максимальной выходной мощности составляет ± 30В. Поэтому подойдет хороший трансформатор с вторичной обмоткой 24В. Мощность трансформатора для одного усилителя должна быть не менее 72 Вт (3 А при напряжении 24В). Для двух усилителей эти значения должны быть удвоены, т.е. 150 Вт для трансформатора и не менее 6А для диодного моста.
Прежде чем использовать этот усилитель, необходимо настроить потенциометры P1 и P2. Для этого P1 установить в среднее положение, а P2 на максимальное сопротивление. Замените предохранитель миллиамперметром, и подайте напряжение на усилитель. Осторожно отрегулируйте P2, чтобы получить ток около 50 мА. Оставим усилитель под напряжением на некоторое время и убедимся, что этот ток не изменился более чем на 10%.
Если T4 не был установлен на радиатор силовых транзисторов, как сказано выше, ток может дрейфовать в достаточно больших пределах, что может привести к выходу из строя силовых транзисторов из-за большого нагрева. В остальном, можно убедиться в этом, стабилизация получилась хорошей. На этом все, всем спасибо за уделенное время.
