Найти тему
Илья 'Nem0' Стельмах

Усилитель мощности - TIPok x2

В данной небольшой статье речь пойдет об уже знакомом мои подписчикам усилителе мощности - TIPok, причем не о какой-то его модифицированной версии, а именно о том самом усилителе TIPok, который многим хорошо знаком. "Как так, вторая статья об одном и том же усилителе?!" - непременно задастся вопросом кто-нибудь. Да, да, именно так - очередная статья о том самом усилителе TIPok.

Теперь, когда после прочтения первого абзаца статьи отсеялись лишние люди, пришло время рассказать о различиях предыдущей версии усилителя и версии усилителя описываемой в данной статье. Отличие всего одно и оно не касается схемы усилителя, оно касается конструктивного исполнения. Если в предыдущей статье шла речь об одноканальном исполнении усилителя (один канал на одной плате), то в этой статье речь пойдет об двухканальном исполнении усилителя (два канала на одной плате).

Печатная плата усилителя мощности TIPok x2 в собранном виде
Печатная плата усилителя мощности TIPok x2 в собранном виде

На фотографии выше можно видеть как выглядит двухканальная плата усилителя TIPok x2 в собранном виде. Собственно, теперь всем должно стать понятно, что означают приписки "x1" и "x2" после названия усилителя.

Несколько слов о преимуществах и недостатках двухканального исполнения печатной платы усилителя. Основные преимущества: компактность, технологичность, удобство сборки и монтажа, отсутствие земляных петель и связанных с этим возможных проблем. Недостатком такого конструктивного исполнения является чуть более низкая ремонтопригодность.

Схема данного исполнения усилителя не претерпела никаких изменений, относительно исполнения усилителя из предыдущей статьи. По сути схема усилителя TIPok x2 - это две схемы усилителя TIPok x1, размещенных на общей печатной плате, поэтому ниже приводится знакомая вам схема усилителя TIPok x1:

Принципиальная электрическая схема усилителя TIPok
Принципиальная электрическая схема усилителя TIPok

На двухканальной плате усилителя, как бы очевидно это не прозвучало, располагается два канала усиления: канал A и канал B. Чтобы не создавать путаницы в соответствии схемы и печатной платы, на последней, элементы относящиеся к каналу A, имеют позиционное обозначение оканчивающегося буквой "A" (например: R15A), а элементы относящиеся к каналу B - позиционные обозначения оканчивающегося буквой "B" (например: C6B). Элементы имеющие отношение сразу к обоим каналам, например такие как конденсаторы в цепях питания усилителя, имеют позиционные обозначения оканчивающиеся буквами "AB" (таких элементов на печатной плате всего три: C3AB, C21AB, R39AB). Элементы на принципиальной схеме буквенных приписок не имеют.

Элементы с номиналом "n.c." - устанавливать не требуется.

Каналы A и B могут использоваться как в качестве левого и правого каналов стерео-усилителя, так и в качестве усилителей для биампинга (bi-amping), где один из каналов занимается усилением НЧ диапазона, а другой СЧ/ВЧ диапазона.

Основные моменты связанные с работой схемы и ее технические характеристики остались прежними, которые подробно изложены в предыдущей статье. Однако считаю нелишним повторить некоторые моменты и в данной публикации.

На входе усилителя предусмотрено место для установки двух типов конденсаторов - выводного пленочного и керамического в исполнении для поверхностного монтажа (SMD). В качестве источника опорного напряжения, в генераторах стабильного тока первых двух каскадов, применена диодная сборка BAV99, включающая в себя два диода включенные последовательно. Для защиты от насыщения усилителя напряжения, применена цепочка LED1 и R36. Усилитель напряжения построен по каскодной схеме. Первый транзистор усилителя напряжения (VT15) - составной, что позволило значительно повысить усиление этого каскада. Вместо составного транзистора (VT15), допускается установка одинарного (не составного) биполярного транзистора, с ухудшением объективных технических характеристик всего усилителя. Выходной каскад - тройка. Первый каскад построен на транзисторах VT3 и VT11, второй и третий каскады, объединены общим корпусом составных транзисторов VT4 и VT12.

Технические характеристики. Справедливы при питании усилителя от двухполярного источника питания с напряжением +/- 45 В.

Сразу же хочется сделать важное замечание: не рекомендуется питать данный усилитель от источника питания с напряжением более чем +/- 40 В, поскольку максимально допустимое напряжение выходных транзисторов TIP142/147 - 100 В. Использовать источник питания с напряжение питания более +/- 40 В, допускается только в крайнем случае и только при работе на нагрузку с сопротивлением от 8 Ом и более.

Для усилителя работающего на нагрузку 4-8 Ом оптимальное значение напряжения питания +/- 35 В.

Допустимый диапазон питающих напряжений +/- 25 ... 40 В;
Предельное значение напряжения питания +/- 50 В.

Максимальна выходная мощность (8 Ом, +/- 45 В) = 70 Вт;
Максимальна выходная мощность (4 Ом, +/- 35 В) = 90 Вт.

Синус на выходе усилителя при максимальной выходной мощности, перед ограничением
Синус на выходе усилителя при максимальной выходной мощности, перед ограничением

Коэффициент нелинейных искажений (8 Ом, 1 кГц, 0,7 - 40 Вт) = 0,005%;
Интермодуляциии + шум (8 Ом, 60 Гц + 7 кГц, 0,7 Вт) = 0,02%;
Интермодуляции + шум (8 Ом, 60 Гц + 7 кГц, 5-40 Вт) = 0,01%.

Сводная таблица результатов измерений в RMAA
Сводная таблица результатов измерений в RMAA

Диапазон воспроизводимых частот (-1 дБ) = 5 - 62 000 Гц;
Диапазон воспроизводимых частот (-3 дБ) = 3 - 105 000 Гц.

Амплитудно-частотная характеристика (моделирование в NI Multisim 14)
Амплитудно-частотная характеристика (моделирование в NI Multisim 14)

Приведенные технические характеристики соответствуют авторскому варианту усилителя собранного на заводской печатной плате, они могут незначительно отличаться в лучшую или худшую сторону для каждого конкретного экземпляра усилителя.

Печатная плата. Двухканальная плата имеет габариты 116x74 мм. В конце статьи находятся ссылки на архивы с Gerber-файлами печатных плат. Платы подготовлены к заводскому производству, не нуждаются в каких-либо доработках.

Печатная плата усилителя мощности TIPok x2 со стороны выводных элементов
Печатная плата усилителя мощности TIPok x2 со стороны выводных элементов

Имеются следующие версии печатных плат:

TIPOKx2.00 - печатная плата без подписей элементов;
TIPOKx2.01 - обновленная печатная плата с позиционными обозначениями элементов.

На печатной плате имеются следующие выводы:

Input (IN A и IN B) - входы сигналов каналов A и B;
sGND - общая сигнальная земля;
+U - общий плюс питания;
-U - общий минус питания;
GND - общая основная силовая земля и выходные земли на акустические системы (минусовые выходные клеммы);
OUT (OUT A и OUT B) - выходы сигналов каналов A и B (плюсовые выходные клеммы).

Печатная плата усилителя мощности TIPok x2 со стороны поверхностно монтируемых элементов
Печатная плата усилителя мощности TIPok x2 со стороны поверхностно монтируемых элементов

Все моменты и замечания, касающиеся сборки и наладки одноканального усилителя изложенные в соответствующей статье, также актуальными и для двухканального исполнения усилителя.

Спасибо за внимание!

Перечень радиоэлементов:

-8

Файлы:
Авторская печатная плата TIPOKx2.00 (архив с гербер-файлами)
- https://disk.yandex.ru/d/AsoUazarVVatdg

Авторская печатная плата TIPOKx2.01 (архив с гербер-файлами) - https://disk.yandex.ru/d/m5Ei-CM8Ur7X5A

Дата первой публикации: 19 июля 2023
Дата изменения: -