Electronix Box

вариант 2, вариант 3.

Данный усилитель мощности звуковой частоты разрабатывался со соблюдением шагающих соглашений:

1. Усилитель должен дух средний в изготовлении и настройке, и понятен для  повторения.            

6. Отбор распорядка работки оконечных каскадов (А, ЭА, АВ, В) помимо ситуации модели.  (В любом из сих распорядков воскресные транзисторы закрываются и открываются  гладкий).

7. Использование полевых транзисторов кроме изменения модели (едва подстройкой смещения).                                                    

9. Допустимость задать разные тепловые распорядки и раздольный диапазон продовольствия для допустимости       встроить Мозг в уже имеющуюся аппаратуру.

10. Комплектование регламентов транзисторов лишь благым симптомом сравнительно стабильного напряжения или тока для уменьшения искажений от нестабильности и просадок продовольствия.

       Принцип деятельности. Изначально данный УМЗЧ (рис.1) разрабатывался как макет для обследования нелинейных искажений в усилителях, в единичности в праздничном каскаде. Входные каскады всегда не должны были иметь искажений сорта “стадия”. Для данного особенно подступать каскады как бы подключенные в параллель меж + и – кормления (VT1,VT2), за что и приобрели заглавие “параллельные”. Эмиттер VT1 жрать подключен к потенциалу ниже негативного входного напряжения, чтобы приобрести допустимость регулирования срока и напора  закрывания VT5 (регламент А, ЭА, АВ, В). Пот началась мысль давать на эмиттеры VT1,VT2 напряжение противной преемственности (ООС) спустя R5 (R6) в уже образовавшийся параллельный (он же заодно и композитный) каскад, которое понижает потенциал эмиттера VT1 (VT2), препятствуя резковатому закрыванию VT5 (VT6), и таковым видом создавать токи отдыха в распорядке ЭА.

         Эффекты изучений сведены в осциллограмму воскресных токов (рис.2), где (1) – ток в нагрузочке, +I – ток VT5, -I – ток VT6. Точка 2 – искажения сорта “ступень” в распорядке В, когда VT5 грубо закрылся, а VT6 ещё не раскрыться. (Сии распорядки устанавливались специально для определения водопада возникновения искажений). В т.2 вероятны всплески звонка со несхожий частотой, фигурирующей в комплекте доноса или при подаче на въезд усилителя раз двух частот. Таковой Рассудок имеет колоссальный коэффициент гармоник, ВЧ в  нём существуем звучать остро, со шипящими призвуками, а синусоида будет иметь особую крутизну спада-подъёма. Медлительно открывавшийся на маленьких симптомах транзистор, след грубо открывается, искажая звонок. Законная траектория – линия 3. Видно, что сравнительно линии 3 (срок) уладиться синусоида (срок),  что обозначает призвуки со удвоенной частотой (гулкий свист). При улучшении регламента В сегмент 2 превращается в яркостную точку, а след скрываться. Дальше, при обследовании нелинейных искажений, стало однозначно, что  искажения модели знака и прибавление коэффициента гармоник (т.4) происходят даже в распорядке А со массивными токами отдыха, если альтернативное плечо закрывается непропорционально радиосигналу (непомерно резковато), ускоряя тем подлинным прирост тока в нагрузочке. Свист у такового Интеллект будет звучный, со стальным повторением, как при пинке по каучуковому мячику. По этой причине неизвестные усилители со высочайшими параметрами и массивными токами отдыха звучали хуже, и имели худшей естественностью звучания, чем сильнее средние в схемотехническом отношении усилители. В порядке А, если жёстко держаться определённой меры тока отдыха (в сем эпизоде 250 мА,  штриховая линия) в точке 5 происходит острый излом, что скоро сказывается на линейности характеристики открывающегося в сей срок нижнего плеча (4). В точке 4 правдоподобны изломы и всплески праздничного знака. Следовательно значим не настолько ток отдыха транзисторов, почем их плавное (как можно ближе к конфигурации благого признака) открывание и закрывание, даже в порядке В (линия 6). В данном Мозг в порядке В отсечка тока наружного плеча (линия 6) происходит при токе нижнего плеча 2-3А, что чуток сказывается на модели благотворного знака. Настоящее начисто свидетельствует правоту источника [1], и разрешает применить в этом Интеллект экономичный порядок А (ЭА) (Iо, глобальная линия 7 на рис.2). Сей порядок ещё именуют Super A [1], но заглавие ЭА ближе к правде. Занятие в том, что ЭА вырабатывает динамическое свертывание токов мира кроме ухудшения параметров (со улучшением качества звучания!), что уменьшает нагрев воскресных транзисторов за счёт снижения сквозных токов (спустя VT5–VT6), повышает экономичность и КПД усилителя. При открывании наружного плеча (Рис.1, VT5), ток мира нижнего плеча (VT6) неторопливо уменьшается до 60 мА (т.7 рис.2, оптимальная мера, определена экспериментально и может существовать выбрана по вожделению от 0 до 100 мА). Настоящее разрешает избежать искажений (т.4, рис.2) и повысить линейность увеличения и естественность звучания. В неудивительной модели входные транзисторы (VT1) при изменении входного напряжения от 0 до +8В открываются, а закрываются (при изменении Uвх. от 0 до -8В) уже при мере -0,55В, или же в неопределённый срок, который зависит от составляющих звонка, создавая данным нелинейные искажения. В настоящей модели сего не происходит. Как видно из графика (рис.2), процесс закрывания и открывания праздничных транзисторов (особо нелинейная зона) происходит аналогично к конфигурации целесообразного симптома, сводя к минимуму популярную нелинейность биполярных транзисторов на незначительных токах коллектора.  Служба праздничных каскадов становится напоминающей на работку двух однотактных каскадов, меж которыми включена нагрузочка, но со намного малыми токами отдыха. Токи наружного и нижнего плеча изменяются синхронно и противофазно от 6 А до 60 мА.

Принцип деятельности усилителя (рис.3). Входной симптом подаётся на неинвертирующий ход ОУ и усиливается до 8В.  Со выезда ОУ сквозь R8 признак поступает на основы VT3, VT4. Так как эмиттеры VT3 и VT4 подключены к стабилизированному источнику напряжения, а продовольствие ОУ тоже стабилизировано, то ток коллектора VT3,VT4 зависит лишь от яруса радиосигнала, и чуток зависит от напряжения пропитания. Действительно  VT3(VT4) представляет управляемым генератором тока для VT5(VT6), а следовательно, могущество Uвыпивать на ток коллектора VT5 тоже будет ослаблено. А ток VT11 в оригинальную очередь зависит от тока коллектора VT5. Оттого для усилителя не требуется стабилизированный источник продовольствия. Сие обозначает, что качество звучания, особо на НЧ, будет таковое же, как в усилителях с стабилизированным источником пропитания. Наибольшая мощность, конечно же, при просадках продовольствия будет уменьшаться. Помимо того, VT3 и VT5 составляют композитный каскад. Таковое благополучное собрание даёт осуществимость подать толчок  негативной противной нити (ООС) прямо в череда эмиттера VT3 (VT4),  и заодно разрешает средним приемом создавать деятельность воскресных каскадов в распорядке ЭА, получив высоченную линейность при колоссальный резвости нарастания и коэффициенте увеличения. При открывании противного плеча напряжение со выезда усилителя сквозь R27(R28) подаётся на эмиттер VT3(VT4), препятствуя его стремительному закрыванию. Коэффициент увеличения транзисторной доли усилителя равнозначный отношению R27/R17 (R28/R18)+1. Коэффициент увеличения целого усилителя сходен отношению R5/R3+1. Чувствительность усилителя устанавливается подбором R3.

Другой вариант усилителя (рис.3) фактически не отличается схемотехнически от описанного прежде, за исключением  изменённых распорядков деятельности VT3-VT4  и вступления сильнее сложного регламента ЭА. Увеличен динамический прирост тока коллектора VT3-VT4 и уменьшена его одинаковая составляющая (R15-R16). Помимо наращивания качества тона сие повысило эффективность термокомпенсации. Сильнее глубоководный регламент ЭА существенно снизил ватерпас громких тембров (нечетные гармоники), и практически начисто исключил какую-либо тембровую окраску тона.(!) В собрании со нулевым праздничным противоборством усилителя настоящее заставляет сильно качественно звучать любые АС. Привнести изменения в первый вариант усилителя сильно легенько. (Осторожно, увеличиваются токи мира! Их за сего руководствоваться еще отрегулировать).  Изменения коснулись едва номиналов четырёх ингредиентов (R13,R14,R27R28), но треск изменился совершенно. При законном разборе ОУ, подборе транзисторов по коэффициенту увеличения и номиналов ингредиентов для симметрии плеч,  коэффициент гармоник составляет  не побольше 0,0006% на 1 кГц, и  0,002 на частоте 20кГц.  

Третий вариант усилителя. (рис.4) Ходы будущего улучшения параметров следуют из особенностей ингредиент основы. Известно, что искажения ОУ вырастать со нарастанием частоты, воскресного напряжения и тока. Догнать целых высоченных параметров в одном ОУ трудно. Выездом из этой картины появляется употребление буферного каскада из ОУ со высочайшей нагрузочной креативностью, т.е. композитное включение двух ОУ. Тотчас в 2-4 дружно снижается праздничное напряжение первого ОУ, практически в настолько же коэффициент гармоник,  и в два заодно коэффициент увеличения другого (буферного) ОУ. В качестве первого каскада лучше целого применить ОУ со полевыми транзисторами на въезде, со сильно невысоким Кг и первым полюсом выше звукового диапазона, а в качестве другого – ОУ со ТОС, обладающие сильно важной поспешностью нарастания праздничного напряжения и нагрузочной ловкостью. Высокочастотные ОУ со ТОС имеют сильно невысокие искажения в звуковом диапазоне.  Известно также, что коэффициент увеличения и линейность характеристики транзистора зависит от тока коллектора, т.е. чем меньше диапазон изменения тока, тем искажения ниже. Выезд – использование  спаренных транзисторов в воскресных каскадах. На основании настоящего и существо разработан третий вариант усилителя. При безупречном подборе ОУ, коэффициентов увеличения транзисторов и номиналов ингредиентов для симметрии плеч, в нём реально догнать коэффициента гармоник не побольше 0,0005% на 1кГц, и не больше 0,001 в всём диапазоне частот и мощностей.

Параметры усилителя абсолютно зависят от сорта применяемого ОУ. Номинальная (она же и наибольшая) синусоидальная воскресная мощность усилителя другого варианта - 120 Вт на любой нагрузочке, но на нагрузочке 4 Ом и напряжении продовольствия выше +/-35В нужно ограничивать ток VT11, VT12 (R33, R34) или умощнять их, иначе рассеиваемая мощность на воскресных транзисторах превысит предельно позволительную. При использовании нагрузочки едва 4 Ом, напряжение продовольствия не непременно приподнимать выше +/-35В, и охрану по току можно исключить. Справедливость при данном понизится воскресная мощность на нагрузочке 8 Ом. По заключению творца,  АС со противоборством 6-8 Ом имеют вящей естественностью звучания.  АЧХ усилителя линейна от стационарного тока (помимо Со1) до 200 кГц (помимо Со2, Со6), со плавным снижением  амплитуды от 200кГц до 1мГц. При подаче на въезд усилителя доноса частотой 1мГц со амплитудной модуляцией частотой 1кГц его принимал средневолновый приёмник. Бесконечное напряжение давать на въезд Рассудок (помимо Со1) от 0 до 1В со шагом 10мВ, при настоящем праздничное напряжение полностью линейно возрастало от 0 до 30В, т.е. усилитель вёл себя как прецизионный  усилитель ровного тока, что доказывает о его первоклассной линейности увеличения и как расследование – невысоком коэффициенте гармоник и возвышенной справедливости звучания.  Усилитель соль испытан прямоугольными импульсами частотой 2 кГц на воинствующей нагрузочке 6 Ом. При данном находилась получена поспешность нарастания воскресного напряжения 30 В/мкс и соль тупа лишь источником прямоугольных импульсов, искажений модели толчка и выбросов не замечено. Номинальное воскресное напряжение = Uпотягивать.-5 В. Наибольшее воскресное напряжение усилителя = Uпопивать.-3В. При снижении напряжения продовольствия двуполярным регулируемым агрегатом кормления амплитуда воскресного знака не уменьшается до тех эпох, покуда пропитание не достичь меры Uскулеж + 5В, и при Uпопивать = Uрев+3В наступает плавное ограничение воскресного знака. Воскресное противоборство усилителя = 0. Усилитель не чувствителен к плану агрегата кормления со переменной составляющей до 100мВ.  Диапазон питающих напряжений - от +/- 25 до +/-40В. Измерения искажений производились со поддержкой двух генераторов Г3-118 и входящих в состав режекторных фильтров. Ватерпас всеобщих нелинейных искажений, при подаче на въезд знаков от 20 Гц до 20 кГц, существо ниже, чем приведён в [1] (рис.8), и был на ярусе березовок подлинного осциллографа Со1-65А (0,2…0,3мВ при праздничном напряжении 32В), что предполагает коэффициент гармоник не побольше 0,002%. То же подлинное изобразили измерения со услугой спектр-анализатора компа. Но при сем главной мишенью существо претворение соглашения 2.  Усилитель имеет ловкостью плавного закрывания транзисторов оконечного каскада, что разрешает мягко перестраивать его в порядки А, ЭА, АВ, В, задавая ток отдыха (R16). (Усилитель проверять и эксплуатировался в порядке ЭА (при Iо = 150 мА). Несмотря на сравнительно массивное количество компонент, собственно усилитель заключается из микросхемы и 6 транзисторов (VT3, VT4, VT5, VT6, VT11, VT12). VT1 и VT2 – стабилизаторы напряжения +/- 15 В; VT7, VT8 – узелки термокомпенсации тока мира воскресных транзисторов; VT9, VT10 – ограничители наибольшего тока (6А). VT1, VT2, VT9, VT10, VD1, VD2, R9, R10, R19-R20, R33, R34 при присутствии особого стабилизированного источника +/- 15 В и при снижении воскресный мощности (Uпопивать.= +/-25В, Pвопль 50Вт) из модели можно исключить и изготовить упрощённый малогабаритный  вариант  Мозг.  

Приспособление термокомпенсации.. Спустя проведенных обследований тепловых распорядков УМЗЧ творец пришёл к грядущим итогам: 1.Умножение тока отдыха праздничных транзисторов в 2-3 дружно может случиться даже при легком нагреве подлинного слабого входного транзистора, оттого желательно контролировать порядки как можно максимального количества каскадов. 2. Желательно каждый праздничный транзистор размещать на особом радиаторе помимо изолирующих прокладок и контролировать его температуру. В усилителе применена сильно результативная термокомпенсация. Приспособление термокомпенсации действует очередным видом. Транзистор VT7, генератор стабильного тока, закреплён на радиаторе VT11  сквозь слюдяную прокладку. (VT8 на радиаторе VT12). При нагреве радиатора ток VT7 увеличивается и подаётся спустя R23 (R24) в череда эмиттера VT3 (VT4), прикрывая его. Сюда же подаётся и симптом ограничения тока воскресных транзисторов. Подбором резисторов R21- R22 можно определить противоречивые температурные порядки усилителя (графики рис. 5).

 В регламенте 1, густая линия (при мере R21, R22 = 100 Oм) ток мира будет стабильным до 65–70 градусов, а пот будет остро уменьшаться до 0. В распорядке 2 (R21,R22 = 68 Ом) ток мира уменьшается пропорционально температуре, т.е. приспособление выдерживает заданную  температуру. В порядке 3 (R21,R22 = 150 Ом) ток мира не будет вытягиваться со усилением температуры, но и не будет снижаться для снижения нагрева транзисторов (приспособление выдерживает заданный ток).  При изменении напряжения пропитания усилителя от +/-25 до +/- 40В необходимо подвернуть меру R29-R30 в краях 56-91кОм так, чтобы смещение на R25-R26 жрать мерой 0,41-0,45В.

При умышленной инструкции воскресных транзисторов на радиаторы малой зоны  приспособление термокомпенсации перестраивало и выдерживало заданные тепловые распорядки. В собрании  с неплотной чувствительностью к просадкам продовольствия данное разрешает встроить данный Рассудок в уже имеющуюся аппаратуру, где маловато мощности держав трансформатора  (например “ Вега 50У-122Со), или зоны радиаторов (благозвучный стержень). Конечно же, можно сосредоточить УЗЧ на микросхемах, но (по суждению создателя) они не имеют таковым же качеством тона, как Разум на дискретных ингредиентах. 

 Деталюшки и система. В усилителе лучше целого применить ОУ с поспешностью нарастания воскресного напряжения не меньше 50 В/мкс со невысоким ярусом гармоник и своих гомонов, со полевыми транзисторами на въезде. Желательно, чтобы транзисторы VT3, VT4 были со как можно массивным коэффициентом увеличения и небольшим ватерпасом гомонов. В качестве VT5-VT6 желательно применить транзисторы со здоровенной частотой увеличения и маленькой ёмкостью коллектора. В усилителе всесторонне можно применить наш ОУ КР574УД1 и транзисторы со коэффициентами увеличения 130 – 150, со мишенью приобрести вероятность ситуации уже имеющегося усилителя (например ”Амфитон”) из тех же деталюшек. Максимально потенциальное напряжение целых транзисторов в данном прецеденте должно существовать не меньше 80В. В подвластности от нужного Uрев, необходимо переменить противодействие R5, соблюдая соглашение: (R5/R3)+1=Uвопль/Uвх. При использовании прочих воскресных  транзисторов (полевых или при подключении в параллель) возможно придётся подвернуть противоборство R31-R32 по снижению на них напряжения мерой 0,55В в ординарном взаимоположении движка R16 при отключенных VT11-VT12.  По расчётам сочинителя на основе этой модели можно сконструировать Рассудок со воскресным напряжением 80-100 В. (Усилитель талантлив выдавать воскресное напряжение, близкое к напряжению пропитания). Комплементарные пары (VT3 – VT4, VT5 – VT6 и т.д) противолежащих плеч не должны отличаться по увеличению больше, чем на 5%. Симметрично склонные резисторы наружного и нижнего плеча тоже подбираются со допуском 5%. Сие обязательное соглашение для симметрии праздничного симптома и избежания нелинейных искажений. Резисторы R33 - R34 заключаются из двух включенных в параллель резисторов по 0,2 Ом 2Вт каждый, склонных товарищ над дружище. R33, R34 несомненно вытекает употреблять безындукционные. Неосуществимо употреблять проволочные витые резисторы. Катушка L1 наматывается на резисторе R35, держит 2 налеты кабели ПЭЛ 0,8 и пропитана лаком или клеем. L1, C9, R36 монтируются на праздничный зарплате. Зона гладить радиаторов VT5 – VT6 не меньше 30 см, VT1 -VT2 -1..2 см. Малогабаритный вариант усилителя можно смонтировать на зарплате   масштабом 60х65 мм из фольгированного текстолита толщиной 1,5 мм (рис.6, рис.7). При надобности переменить масштаб зарплаты, её можно перенести по сумке.  В отверстия для подсоединения кабелей, транзисторов и R33-R34 завальцованы  пистоны диаметром 1,5 мм. Целое бороздки облужены припоем. Токоведущие полоски совокупностей кормления, нагрузочки и корпуса облужены солидным мазком припоя со прокладкой одной жилы медного кабели. Для целых транзисторов, закреплённых на радиаторах, конечно использование теплопроводной пасты, а для транзисторов термодатчиков прокладки конечно должны соль из слюды.

                                        Формат зарплаты 60х65 мм. Шаг сети 2,5

Второстепенный и третий варианты усилителя можно скопить на универсальной зарплате (рис.8, рис.9). В казусе балансировке ОУ меж итогами 1-8, перерезается тропинка в точке Х1 и устанавливает перемычка на ответ 8. Она должна жрать надёжной в избежание неотесанной разбалансировки ОУ. Резистор R6 можно переключать к точкам + и – 15В на зарплате. Если ОУ DA2 не используется, вытекает перерезать стежку в точке Х2. При применении двух ОУ резистор  R8 переключается на итог 6 DA2.

Формат 90х65 мм. Шаг сеточки 2,5 мм.

Налаживание усилителя. Спустя проверки справедливости монтажа руководствоваться:

1. Определить R6 и R16 в обычное расположение.

6. Определить (R6) на выезде усилителя напряжение 0В. Если микросхема не сбалансируется, её нужно поменять, если на выезде 6 микросхемы устанавливается 0В, а на выезде Разум нет, то руководствоваться проверить транзисторы.

Ток отдыха воскресных транзисторов может иметься установлен в венцах от 0до 250 мА, в подневольности от желаемого качества звучаия, распорядка работки, тепловых распорядков, форматов радиаторов. Директиву тока мира нужно изготавливать при температуре воскресных транзисторов 35-40 градусов.

11. Проконтролировать деятельность  термокомпенсации, замерив токи мира при наибольшей температуре радиаторов праздничных транзисторов.    

          Употребление полевых транзисторов. Структура усилителя разрешает употреблять в нём комплементарные полевые транзисторы помимо изменения модели, лишь (если потребуюсь) подбором R13-R14 для VT5-VT6, и R31-R32 для VT11-VT12 в мешковатых краях изменяя на их затворах начальное напряжение смещения, которое вытекает определить из вольтамперных характеристик применяемых полевых  транзисторов или по их току отдыха. Едва руководствоваться держаться меры тока мира VT5-VT6 в краях 15 – 20 мА.

              Агрегат охраны АС . В аварийных картинах, при протекании несменяемого тока спустя динамик, его катушка сгорает, оттого обязательственным соглашением для могучих усилителей появляется использование броня АС. Агрегат броня (рис. 10) трудиться наступающим видом.

При включении пропитания начинает заряжаться конденсатор Со3 (от источника +35 В сквозь R3, R5, а от -35 В сквозь R4, R6). Спустя 1 сек напряжение на нём достичь меры, достаточной для открывания VT3, след открывается VT4, и реле домашными контактами подключает АС к усилителю. R7 подбирается таковым имиджем, чтобы при отсутствии +35 или -35 В  VT3 не открывался, а при снижении сетевого напряжения на 25% не дух фиктивных отключений. (подстроечный резистор вместо R7 употреблять неосуществимо). При разумной службе Мозг переменное напряжение со его выезда не поспевает зарядить Со1-Со2, а при аварийной картины беспрерывное напряжение со выезда усилителя раскрою VT1 или  VT2 (в связанности от полярности), напряжение на Со3 уменьшится и реле отключит АС. Броня срабатывает от стабильного напряжения 0,8 В спустя 1сек, что довольно для броня АС. При фиктивных срабатываниях броня на здоровенный громкости руководствоваться поднять противоборство R1, R2 или ёмкость Со1-C2. Чертёж печатной зарплаты агрегата охраны АС приведён на рис.11.  Желательно использовать для каждого канала специальный агрегат охраны АС.

 Масштаб 60х30 мм. Шаг сети 2,5 мм.

Усилитель эксплуатируется со февраля 2004 возрасты (рис.10), и изобразил единственную естественность и качество звучания со АС “Корвет 150АС-001М”, Wharfedale -  Pacific Evolution - 20 и “Вега 50АС-106”, что и побудило предложить эту структуру вашему уважению.

Для тестирования использовался CD “TRIANGLE electroacoustique laboratory”. www.triangle-fr.com.

Письменность: