Назначение
При разработке данной схемы ставилась задача именно получение большой мощности на выходе при простоте схемы и приемлемом качестве звука. Схема этого усилителя не является так сказать «аудиофильской», а предназначена для озвучивания различных громких мероприятий.
Усилитель позволяет развить выходную мощность 180 Вт при питании ±45 В и с 4-х омной акустикой.
В выходном каскаде использована комплементарная пара транзисторов MJL21193G/MJL21194G. Эти мощные звуковые транзисторы от ON Semiconductor способны обеспечить мощность до 200 Вт каждый. Драйверными транзисторами для них служит комплементарная пара MJE15034G/MJE15035G.
Схема электрическая
Технические характеристики:
- Режим работы выходного каскада – AB;
- Начальный ток (ток покоя) – 75 мА;
- Напряжение питания – ±45 В;
- Неравномерность частотной характеристики, дБ, не более, в диапазоне 20…20000 Гц – 1;
- Номинальное входное напряжение – 1 В;
- Номинальная выходная мощность (4 Ом) – 182 Вт;
- THD при номинальной выходной мощности (182 Вт) на частотах:
1 кГц – 0,085%;
20 кГц – 0,6%.
Как видно, на высоких частотах нелинейные искажения усилителя составляют больше, чем полпроцента. Можно констатировать, что это довольно большое значение по современным меркам, но стоит учитывать, что это значение при 180 Вт выходной мощности, и я не думаю, что при такой простой схеме можно получить лучшие характеристики.
Работа схемы
Схема трёхкаскадная, состоящая из входного дифференциального усилителя, усилителя напряжения и собственно усилителя тока (мощности).
Входной сигнал через фильтр С1R1C2R2R3 поступает на дифференциальный каскад из транзисторов VT1VT2. С нагрузочного резистора R4 сигнал усиливается по напряжению транзистором VT4, нагрузкой для которого служат цепочка резисторов R8R9R10 и транзистор термокомпенсации в диодном включении VT3.
Из особенностей включения транзистора VT4 стоит отметить применение местной связи на конденсаторе С5, позволяющее снизить общие искажения, вносимые этим каскадом в усилительный тракт.
Далее сигнал поступает на выходной каскад VT5VT7 и VT6VT8. Цепь ООС, определяющая усиление схемы реализована на R7R6C3.
Конденсаторы C4 и С6 обеспечивают устойчивость схемы на высоких частотах. Стоит обратить внимание на ёмкость конденсатора С4, выбирая его значение при наладке как можно меньшее. Этот конденсатор обеспечит устойчивость схемы, но увеличение значение его ёмкости приводит к дополнительным общим искажениям сигнала.
Конденсаторы C7C10 и C9C11 это дополнительные ёмкости по питанию УМЗЧ, установленные непосредственно на плате, а не основные фильтрующие блока питания.
Конструкция
Вариант печатной платы для схемы показан на рисунке выше.
Транзисторы VT7 и VT8 запаиваются непосредственно на плату. С ними на одной линии расположен и транзистор термокомпенсации VT3. Все они крепятся к теплоотводу, размер которого зависит от способа охлаждения.
Наладка
После выверки правильности монтажа и крепления выходного каскада к теплоотводу производят первое включение.
При первом включении без нагрузки и источника сигнала оптимально использовать лабораторный блок питания (ток на минимум и постепенно прибавляем), предварительно выкрутив подстроечный резистор R10 в минимальное сопротивление.
Если нет такого блока питания, то первое включение производим через 10-ти ваттные резисторы сопротивлением 20…50 Ом.
Далее проверяем на нагрев все транзисторы. Греться в таком режиме ничего не должно.
Убираем ограничительные сопротивления и в разрыв цепи эмиттера VT7 включаем миллиамперметр (мультиметр), и плавно прибавляя сопротивление R10, устанавливаем ток покоя 75 мА (50…100).
После убеждаемся в отсутствии постоянного напряжения на выходе и переходим к испытаниям с подключённым источником сигнала и акустикой.
