» » » УНЧ из доступных деталей

 
 
 
6

УНЧ из доступных деталей

Разместил AB 23 сентября 2009. Просмотров: 96 417



Хочу предложить начинающим любителям качественного звуковоспроизведения одну из разработанных и опробованных схем УНЧ. Данная конструкция поможет сделать качественный усилитель, который можно дорабатывать с минимальными затратами и использовать усилитель для исследований схемных решений. Это поможет в пути от простого к сложному и более совершенному. К описанию прилагаются файлы печатных плат, которые можно трансформировать под конкретный корпус.
В представленном варианте использовался корпус от Радиотехники У-101.
Данный усилитель мощности я разрабатывал и делал в прошлом веке из того, что возможно было приобрести без затруднений. Хотелось сделать конструкцию с максимально возможным соотношением цены и качества. Это не High-End, но и не третий сорт. Усилитель имеет качественное звучание, отличную повторяемость и прост в наладке.



Принципиальная схема


Схема полностью симметрична для положительной и отрицательной полуволн низкочастотного сигнала. Входной каскад выполнен на транзисторах VT1 – VT4. От прототипа он отличается транзисторами VT1 и VT4, которые повышают линейность каскадов на транзисторах VT2 и VT3. Существует множество схемных разновидностей входных каскадов, обладающих различными достоинствами и недостатками. Этот каскад выбран из-за простоты, возможности снижения нелинейности амплитудной характеристики транзисторов. С появлением более совершенных схем входных каскадов можно проводить его замену. Сигнал отрицательной обратной связи (ООС) берется с выхода усилителя напряжения и поступает в эмиттерные цепи транзисторов VT2 и VT3. Отказ от общей ООС обусловлен желанием избавиться от влияния на ООС всего лишнего, что не является выходным сигналом схемы. В этом есть свои плюсы и минусы. При данной комплектации это оправдано. При более качественных комплектующих элементах можно пробовать и с различными типами обратной связи.
В качестве усилителя напряжения выбрана каскодная схема, которая обладает большим входным сопротивлением, малой проходной емкостью и меньшими нелинейными искажениями в сравнении со схемой ОЭ. Недостатком каскодной схемы является меньшая амплитуда выходного сигнала. Такова плата за меньшие искажения. Если установить перемычки, то на печатной плате можно собирать и схему ОЭ. Питание усилителя напряжения от отдельного источника напряжения не вводилось из-за желания упростить конструкцию УНЧ.
Выходной каскад представляет собой параллельный усилитель, обладающий рядом преимуществ перед другими схемами. Одно из важных преимуществ – линейность схемы при значительном разбросе параметров транзисторов, что проверялось при сборке усилителя. Этот каскад должен обладать, возможно, большей линейностью, т.к. нет общей ООС и от него очень зависит качество выходного сигнала усилителя. Напряжение питания усилителя 30 В.

Конструкция


Печатные платы я разрабатывал для «доступных» корпусов от усилителей Радиотехника У-101. Схему разместил на двух частях печатной платы. На первой части, которая закреплена на радиаторе, размещены «параллельный» усилитель и усилитель напряжения. На второй части платы размещен входной каскад. Эта плата крепится на первой плате при помощи уголков. Такое разбиение платы на две части позволяет с минимальными конструктивными изменениями проводить усовершенствование усилителя. Кроме того, такая компоновка может служить и для лабораторных исследований каскадов.
Собирать усилитель необходимо в несколько этапов. Сборка начинается с параллельного усилителя и его налаживания. Вторым этапом собирается и налаживается остальная часть схемы и проводится окончательная минимизация искажений схемы. При размещении транзисторов выходного каскада на радиаторе необходимо помнить о необходимости теплового контакта корпусов попарно транзисторов VT9, VT14 и VT10, VT13.
Печатные платы разработаны с помощью программы SLayout-5, что позволит корректировать размещение элементов на плате, т.е. подгонять под конкретную комплектацию или корпус.



Детали


Параметры усилителя зависят от качества применяемых радиоэлементов и их расположения на плате. Примененные схемные решения позволяют обойтись без подбора транзисторов, но желательно применять транзисторы с граничной частотой усиления от 5 до 200 МГц и запасом предельного рабочего напряжения более чем в 2 раза в сравнении с напряжением питания каскада. Если есть желание и возможность, то желательно выбирать транзисторы по принципу «комплементарности» и одинаковости усилительных характеристик. Пробовались варианты изготовления с подбором транзисторов и без него. Вариант с подобранными «комплементарными» отечественными транзисторами показал значительно лучшие характеристики, чем без подбора. Только КТ940 и КТ9115 из отечественных транзисторов являются комплементарными, а у остальных комплементарность условная. Среди зарубежных транзисторов комплементарных пар очень много и информацию об этом можно взять на сайтах производителей и в справочниках.
В качестве VT1, VT3, VT5 возможно применение транзисторов серии КТ3107 с любыми буквами. В качестве VT2, VT4, VT6 возможно применение транзисторов серии КТ3102 с буквами, которые имеют характеристики схожие с примененными транзисторами для другой полуволны звукового сигнала. Если возможен подбор транзисторов по параметрам, то лучше сделать это. Почти все современные тестеры позволяют это сделать без проблем. При больших отклонениях временные затраты при настройке будут больше и результат скромнее. Для VT6 подойдут транзисторы КТ9115А, КП960А, а для VT7 – КТ940А, КП959А. В качестве VT9 и VT12 можно применять транзисторы КТ817В (Г), КТ850А, а в качестве VT10 и VT11 – КТ816В (Г), КТ851А. Для VT13 подойдут транзисторы КТ818В (Г), КП964А, а для VT14 – КТ819В (Г), КП954А. Вместо стабилитронов VD3 и VD4 можно использовать по два последовательно соединенных светодиода АЛ307 или им подобные. Схема позволяет применять и другие детали, но может потребоваться коррекция печатных плат. Конденсатор С1 может иметь емкость от 1 мкФ до 4,7 мкФ и обязательно полипропиленовый или другой, но качественный. На радиолюбительских сайтах можно найти об этом информацию. Подключение напряжения питания, входного и выходного сигналов проводится с использованием клемм для печатного монтажа.

Налаживание


При первом включении УНЧ следует подключать через мощные керамические резисторы (10 – 100 Ом). Это спасет элементы от перегрузок и выхода из строя при ошибке в монтаже. На первой части платы выставляется резистором R23 ток покоя УНЧ (150-250 мА) при отключенной нагрузке. Далее надо установить отсутствие постоянного напряжения на выходе усилителя при подключенном эквиваленте нагрузки. Это делается изменением номинала одного из резисторов R19 или R20. После монтажа остальной части схемы резистор R14 выставить в среднее положение. На эквиваленте нагрузки проверяется отсутствие возбуждения усилителя и резистором R5 устанавливаем отсутствие постоянного напряжения на выходе усилителя. Усилитель можно считать настроенным в статическом режиме.
Для налаживания в динамическом режиме параллельно эквиваленту нагрузки подключается последовательная RС цепь. Резистор мощностью 0,125 Вт и номиналом 1,3-4,7 кОм. Конденсатор неполярный 1-2 мкФ. Параллельно конденсатору подключаем микроамперметр (20-100 мкА). Затем, подав на вход усилителя синусоидальный сигнал частотой 5-8 кГц, по подключенному к выходу осциллографу и вольтметру переменного тока нужно оценить пороговый уровень насыщения усилителя. После этого снижаем входной сигнал до уровня 0,7 от насыщения и резистором R14 добиться минимума показания микроамперметра. В некоторых случаях, для снижения искажений на верхних частотах, необходимо проводить коррекцию фазы по опережению установкой конденсатора С12 (0,02-0,033 мкФ). Конденсаторы С8 и С9 подбираются по наилучшей передаче импульсного сигнала частотой 20 кГц (ставятся при необходимости). Конденсатор С10 можно не ставить, если схема устойчива. Изменением номинала резистора R15 устанавливают одинаковое усиление для каждого из каналов стереофонического или многоканального варианта. Изменяя величину тока покоя выходного каскада можно попытаться найти наиболее линейный режим работы.

Оценка звучания


Собранный усилитель обладает весьма хорошим звучанием. Долгое прослушивание усилителя не приводит к «утомлению». Конечно, есть и лучше усилители, но по соотношению затрат и полученного качества схема понравится многим. При более качественных деталях и их подборе можно добиться и еще более значительных результатов.

Ссылки и файлы


1. Король В. УМЗЧ с компенсацией нелинейности амплитудной характеристики. - Радио, 1989, № 12, с. 52-54.

plata-1.rar | Файл 22,19 Kb загружен 284 раз.
plata-2.rar | Файл 9,81 Kb загружен 239 раз.
skhema-unch-iz-dostupnykh-detalejj.rar | Файл 13,28 Kb загружен 260 раз.
Борис Апасов (AB)
Москва
Профиль AB
1957 г. р. Увекаюсь высококачественным звуковоспроизведением
 

Понравилось? Палец вверх!

  • всего лайков: 20

Поделись с друзьями!

Связанные материалы:


Схема на Датагоре. Новая статья Входной буфер и регулятор уровня громкости для УМЗЧ. Часть 2... Привет! Продолжаем тему, поднятую в моей статье «Входной буфер и регулятор уровня громкости...
Схема на Датагоре. Новая статья Входной буфер и регулятор уровня громкости для УМЗЧ. Часть 1... В усилителях мощности звуковой частоты (УМЗЧ), выполненных по схеме инвертирующего усилителя...
Схема на Датагоре. Новая статья Идеология усилителя «Дзен» от Нельсона Пасса (Nelson Pass Zen)... Конструкции Нельсона Пасса популярны среди радиолюбителей, хотя частенько вызывают ожесточенные...
Схема на Датагоре. Новая статья Кремний против германия в усилителях одинаковой ретро-структуры и новый германиевый кит в конце... Германий превыше всего? Да здравствует эксперимент! Предлагаемый стереофонический усилитель...
Схема на Датагоре. Новая статья Полный усилитель на микросхемах. Часть 5-4. Токовая помпа Хоуленда в выходном каскаде УМЗЧ... Не мечтай, действуй! Особенность построения УМЗЧ настоящего проекта заключается в том, что его...
Схема на Датагоре. Новая статья Toshiba - это хорошо! Новейший каталог 4Q2012... Предлагаю вниманию сограждан новейший каталог Toshiba Bipolar Power Transistors — 4 квартал...
Схема на Датагоре. Новая статья Девятый Дзен Нельсона Пасса. Усилитель класса "А" (Nelson Pass Zen 9)... Впервые по русски! Усилитель «ZEN 9» Автор Нельсон Пасс (Nelson Pass) ВведениеПри создании...
Схема на Датагоре. Новая статья УМЗЧ с компенсацией нелинейности, 160 Вт (Римейк по В. Королю)... Этой разработке почти 20 лет. Но она вовсе не потеряла своей актуальности. Автор базовой схемы В....
Схема на Датагоре. Новая статья Справочник по схемотехнике усилителей. Ежков Ю.С.... Справочник по схемотехнике усилителей. 2-е изд. Ежков Ю.С. Издательство: РадиоСофт Год...
Схема на Датагоре. Новая статья «SPRING» - триодный усилитель на лампах 6Н13С... Чисто триодный усилитель с претензиями на истинный High–End. Почему именно триоды? Во-первых,...
Схема на Датагоре. Новая статья Ламповый Hi-Fi усилитель своими руками. Торопкин М. В.... Торопкин М. В. Ламповый Hi-Fi усилитель своими руками. — СПб.: Наука и Техника, 2005. — 240 с: ил. ...
Схема на Датагоре. Новая статья Сумматор каналов на ОУ. Теория и практика.... Не раз обращал внимание на то, что радиолюбители применяют в своих схемных решениях неоправданно...
<
  • Гражданин
25 сентября 2009 17:46

Владимир / vol2008

Цитата
  • С нами с 29.07.2011
  • Ушёл в реал Пользователь offline
  • 43 комментария
  • 7 публикаций
 
  • 0
В схеме C3 и C4 подключены к принципиально разным цепям - С3 шунтирует питание транзистороного каскада. С4 - стабилитрона.
Могу предположить, что С3 должен быть включен параллельно стабилитрону для снижения его шума, или наоборот - С4 к эммитеру VT3 при длинных проводниках до X3...X7

Настройка компенсации искажений относится только к входному каскаду. нелинейность передаточной характеристики выходного каскада она не устранит, т.к. нет общей ООС

<
  • Прохожий
27 сентября 2009 23:51

/ Корниенко В.А.

Цитата
  • С нами с --
  • 0 комментариев
  • 0 публикаций
 
  • 0
Здравствуйте.
Хотел Вас спросить, чем вызвана замена усилителя мощности в упомянутом изделии. Спрашываю потому как знаком с этим изделием, и усилитель мощности там не является слабым местом, а скорее самым сильным. Слабый блок питания - это да. Да и предусилитель никуда не годится.
Родной усилитель мощности питался двухуровневым питанием. Усилитель напряжения +/- 32 В, а выходной каскад +/- 24, если не ошибаюсь. Почему Вы не захотели использовать такое питание?
Схема предложеного усилителя мощности мне понравилась. Что нормально звучит верю.
С уважением.

<
  • Гражданин
3 октября 2009 22:59

Юрий / yrk

Цитата
  • С нами с 10.09.2009
  • Ушёл в реал Пользователь offline
  • 19 комментариев
  • 0 публикаций
 
  • 0
Корниенко В.А.,
усилитель мощности там не является слабым местом, а скорее самым сильным.Согласен, при хорошей доводке неплохой мощновик.

<
  • Гражданин
6 октября 2009 00:28

Борис Апасов / AB

Цитата
  • С нами с 1.06.2008
  • Ушёл в реал Пользователь offline
  • 4 комментария
  • 1 публикация
 
  • 0
Доброго времени суток!

По комментарию №1

Спасибо за поправку. С4 должен быть подключен к эмиттеру VТ4. Конденсаторы С3 и С4 находятся на второй плате предварительного каскада и выполняют роль фильтра по цепям питания.
Выходной каскад является достаточно линейной схемой и компенсация работает только с предшествующими каскадами. При введении общей ООС звучание изменится не в лучшую сторону, хотя, Кг будет значительно меньше, но спектр гармоник длиннее. Линейность выходного каскада можно повысить подбором оптимального тока покоя и подбором транзисторов. Я собирал и без подбора, и с подбором транзисторов. Обе конструкции звучали хорошо, но с подбором лучше. При данной комплектации это лучший вариант. Имея более лучшие транзисторы, можно значительно улучшить схему и достичь лучших параметров. Очень много зависит от комплектующих, которые используются в усилителе, что многим известно.

По комментарию №2

Надежность усилителя Радиотехника У-101 низкая. Это из личного опыта, так как ремонтировать их пришлось очень много экземпляров. Качество звучания и надежность предлагаемого усилителя значительно выше, чем у Радиотехники. Предварительный усилитель и переключатель входов надо тоже менять, т.к. они имеют очень плохие характеристики. Раздельное питание выходного каскада и предварительного будет предпочтительнее для более качественного звука, но это усложнит конструкцию, чего я и пытался избежать.

По комментарию №3
Усилитель мощности в Радиотехнике слабое звено, т.к. коплектация очень паршивая (хуже, чем используемая в данном усилителе) и практически заменять ее надо всю, чего не выдержит печатная плата. Как следствие, надо делать удобный вариант. Простой в изготовлении и с хорошими параметрами. Кг данной схемы не хуже 0,2 % (при отсутствии подбора транзисторов), но качество звучания значительно превосходит Радиотехнику У-101. При незначительных усложнениях схемы можно повысить ее качество и КПД.
С уважением, АБ.

<
  • Кандидат
28 марта 2012 23:57

Богдан / softerius

Цитата
  • С нами с 21.05.2012
  • Ушёл в реал Пользователь offline
  • 4 комментария
  • 0 публикаций
 
  • 0
Доброго времени суток. Год назад мне попался У-101 Hi-Fi, появился задум усовершенствовать данный аппарат. Начал с обновления комплектухи (электролиты, полная замена совковой керамики, оконечники заменил на пары КТ818/819, заменил фильтра БП на 22000х50В) и как результат: звук значительно улучшился, если слушать на низком уровне громкости. Как недостаток боком вылез трансформатор, напряжение проседало до "плинтуса", что и призвело к установке импульсника для подпитки оконечников (+/- 32В), родной транс остался питать остальное железо. Вот теперь аппарат стал звучать как надо smile

<
  • Кандидат
3 июня 2014 14:16

Владимир / Vlad41

Цитата
  • С нами с 2.06.2014
  • Ушёл в реал Пользователь offline
  • 15 комментариев
  • 0 публикаций
 
  • 0
Хочу использовать этот усилитель при доработке "Романтики 15-120с", т.к. очень нравится корпус, доставшийся мне в отличнейшем состоянии (передняя панель вообще как будто только что из магазина).
Вопрос: Кто-нибудь может посоветовать схему предварительного усилителя, подходящего по параметрам к данному оконечнику?
В моем представлении блок предусилителя должен содержать - переключатель входов (лучше простой механический, как в оригинальной "Романтике" и других старых советских аппаратах), темброблок по ВЧ и НЧ (только пассивный ввиду простоты и наименьших искажений), регулятор громкости (тонкомпенсированный, либо с изменением тонкомпенсации отдельными переключателями), регулятор стереобаланса (чисто формально, т.к. в дорабатываемом усилке данный регулятор предусмотрен).
Буду благодарен, если кто-то снабдит информацией. Возможно, кто-то уже применил нечто подобное при повторении описанной конструкции.

Добавление комментария


Налетай! Паяльники, станции, жала с доставкой
  • smilelolbyewinkyahoocoollaughing
    crazybadcryingsadirefulsickstraight
    ballooncakegooddrinksmailbombsun
    nightrainstarscolddashguitar-manhandshake
    musicnegativenopardonshoksleepunknown
    wackoyawnblushbullyhashsmokingwhew
Скопируйте текст вашего комментария на случай неверного ответа на контрольный вопрос.