В 2023 году я собрал довольно качественный усилитель. Как ни странно, полевые транзисторы у меня уже были - их не пришлось покупать, а вот микросхему я приобрёл.
Собирал всё навесным монтажом: прикрутил полевики к радиатору и приступил к пайке проводов. В итоге получилась внушительная куча проводов, но для меня главное, чтобы устройство работало - и работало хорошо.
На тот момент (да и сейчас) у меня были самодельные колонки с сопротивлением 4 Ом, и они звучали вполне достойно.
Брат, услышав звучание, настойчиво просил подарить ему этот усилитель - в итоге я уступил. У него колонки "Вега 50АС‑106" с сопротивлением 8 Ом. Усилитель без труда "тянул" их, а звук оказался потрясающим - я сам не ожидал такого результата.
Сейчас в планах собирать ещё один такой усилитель пока нет: у меня нет колонок на 8 Ом, хотя все необходимые детали для сборки уже в наличии.
Где‑то в начале 2000‑х годов у меня был дорогой музыкальный центр Aiwa - мини‑система (точную модель уже не помню). В ней усилитель мощности был на полевиках, схема в один в один с этой схемой, а самое интересное, что там не было название микросхемы? Скажу больше, я заглядывал в это центр и на самой микросхеме так же не было маркировки, вот такие делишки.
Представленный усилитель мощности звуковой частоты (УМЗЧ) сочетает преимущества полевых транзисторов и операционных усилителей (ОУ), обеспечивая высокое качество звучания с характеристиками, близкими к "ламповым" усилителям. Ключевая особенность - выходной каскад на комплементарной паре мощных полевых транзисторов.
Основные характеристики
- Диапазон рабочих частот (при нелинейности АЧХ -3 дБ): 20…100000 Гц.
- Коэффициент нелинейных искажений (КНИ):
- на частоте 1 кГц при номинальной мощности: -0,002%;
- во всём диапазоне частот при номинальной мощности: -0,01%.
- Номинальная выходная мощность на нагрузке 8 Ом: 9 Вт.
- Чувствительность: 1 В.
Предварительный каскад выполнен на операционном усилителе А1. Входной сигнал подаётся на прямой вход ОУ. Коэффициент усиления по напряжению определяется соотношением сопротивлений резисторов R2 и R3:
Изменение сопротивления R2 позволяет регулировать чувствительность УМЗЧ, адаптируя его к параметрам предварительного усилителя. Однако следует учитывать: повышение чувствительности ведёт к росту искажений, поэтому необходим компромисс.
Выходной двухтактный каскад построен на комплементарной паре полевых транзисторов с изолированным затвором:
- 2SK1530 (n‑канал);
- 2SJ201 (p‑канал).
Один транзистор стоимостью 600р...1500р, в зависимости от фирмы, есть и подделки по 200р.
Для создания необходимого напряжения смещения на затворах транзисторов используются резисторы R7, R8 и диоды VD3, VD4. Диоды устраняют искажения типа "ступенька", формируя исходную разность потенциалов между затворами.
Стабилизирующее напряжение отрицательной обратной связи (ООС) снимается с выхода выходного каскада и через цепь R4‑C6 подаётся на инверсный вход ОУ А1. Это обеспечивает стабильность работы и снижает искажения. На схеме не показаны конденсаторы по питанию, у меня стоят два по 20000 мкф, можно от 2000 мкф...и т.д, питание можно использовать не стабилизированное.
Источники питания
Основное напряжение питания: ±25 В. Допускается использование нестабилизированного источника, но с качественной фильтрацией от пульсаций.
Питание ОУ: ±18 В от двух параметрических стабилизаторов на стабилитронах VD1 и VD2.
Транзисторы:
вместо 2SK1530 можно использовать 2SK135 или 2SK134;
вместо 2SJ201 - 2SJ49 или 2SJ50.
Теплоотвод: транзисторы необходимо установить на радиатор. Благодаря керамо‑пластиковому корпусу (не проводит электричество), их можно монтировать на общий радиатор без изолирующих прокладок.
Преимущества конструкции
- Высокое качество звучания за счёт использования полевых транзисторов.
- Низкие искажения благодаря ООС и продуманной схеме смещения.
- Гибкость настройки чувствительности под конкретные требования.
- Надёжность при правильном теплоотводе.
Представленный УМЗЧ сочетает современные технологии и проверенные решения, обеспечивая высокую выходную мощность при минимальных искажениях. Его конструкция позволяет добиться "лампового" звучания, сохраняя при этом преимущества полупроводниковой схемотехники. При соблюдении рекомендаций по монтажу и питанию усилитель будет демонстрировать стабильные характеристики в широком диапазоне условий эксплуатации. Налаживать не пришлось, заиграл сразу как только подключил питание, брат до сих пор слушает этот мой шедевр на полевых транзисторах.