УМЗЧ Брагина
Представленный в публикации УМЗЧ обладает низкими значениями коэффициентов гармонических и интермодуляционных искажений, сравнительно прост, выдерживает кратковременное КЗ на выходе и не требует выносных элементов термостабилизации начального тока (тока покоя) транзисторов выходного каскада.
Публикация является продолжением статьи «Усилитель не требующий термостабилизации начального тока» по схемам Г. Брагина. Схема усовершенствована и по сравнению с первым вариантом работает в режиме AB.
Если говорить о усилителях Брагина, то можно выделить некоторые из их характерных черт:
1. Схемы практически не нуждаются в наладке и при исправных деталях и правильном монтаже начинают работать сразу;
2. Отказ от «классического» метода термостабилизации, который заключается в тепловом контакте полупроводника, в цепи установки напряжения смещения, с транзисторами выходного каскада.
Последнее несколько усложняет схему усилителя, но и обладает некоторыми преимуществами. Например, исключён плохой тепловой контакт из-за высыхания теплопроводящей пасты или неудачного расположения. Также нет необходимости в прокладке монтажных проводов или печатных проводников к теплоотводу, которые могут послужить источником дополнительных искажений звукового сигнала.
Схема электрическая
Технические характеристики:
- Режим работы выходного каскада – AB;
- Напряжение питания – ±35 В;
- Начальный ток (ток покоя) – 150 мА;
- Номинальное входное напряжение – 1 В;
- Диапазон частот по уровню 0 дБ – 20…20000 Гц;
- Номинальная выходная мощность (4 Ом) – 100 Вт;
- THD при номинальной выходной мощности (100 Вт) на частотах
1 кГц - 0,007%;
20 кГц - 0,08%.
Как видно, напряжение питания, входное напряжение и номинальная мощность у этой схемы такая же, как и у первой конструкции. Несколько лучше усилитель ведёт себя в плане искажений.
Входной каскад полностью повторяет первую схему и выполнен на ОУ DA1 OPA551PA. Это сравнительно дорогостоящая микросхема от Texas Instruments с высоким токовым выходом для работы с низким импедансом и сложными нагрузками.
Изменения коснулись выходного каскада. Для увеличения его входного сопротивления в УМЗЧ введены транзисторы VT3, VT4. Это облегчило работу ОУ DA1 и позволило обеспечить стабильное напряжение база-эмиттер транзисторов VT5, VT6 при изменении температуры.
Кроме того, усилитель дополнен каскадом на транзисторах VT7, VT8, которые совместно с датчиками тока R26, R27 и выходными каскадами на транзисторах VT9…VT12 в режиме покоя образуют соответственно два генератора тока, что исключает отсечку эмиттерного тока транзисторов оконечного каскада и снижает коммутационные искажения. Последнее же, как известно, благоприятно сказывается на спектре гармоник.
Помимо указанных изменений в каждое плечо выходного каскада введена более глубокая местная ООС за счёт увеличения сопротивления резисторов в эмиттерных цепях транзисторов VT5, VT6, что сделало выходной каскад более линейным.
Так как резисторы R15, R16 подключены к датчикам тока R26, R27, то получается достаточно жёсткая термостабилизация тока покоя транзисторов оконечного каскада (при колебаниях температуры теплоотводов выходных транзисторов от 20 до 90°С ток покоя изменяется в пределах 150…180 мА).
Наличие датчиков тока и глубокой ООС по постоянному току приводит к ограничению их коллекторных токов до приемлемого значения при коротких замыканиях в нагрузке.
Конструкция и детали
Чертёж печатной платы показан на рисунке выше. Плата односторонняя из фольгированного стеклотекстолита с запайкой выходных транзисторов непосредственно на неё и креплению к теплоотводу.
Транзисторы VT9 и VT10 так же необходимо оборудовать небольшими радиаторами.
Резисторы R26 и R27 - проволочные, мощностью не менее 5 Вт, например, SQP-5. Резистор R29 - MO-200 (С2-23) мощностью 2 Вт, на котором намотано 10…12 витков обмоточного медного провода диаметром 0,8 мм, что является индуктивностью L1 на схеме.