В начало | Зарегистрироваться | Заказать наши киты почтой
 
 
 
 

Входной буфер и регулятор уровня громкости для УМЗЧ. Часть 2

📆23 января 2017   ✒️MVV   🔎25.394   💬24  

Привет! Продолжаем тему, поднятую в моей статье «Входной буфер и регулятор уровня громкости для УМЗЧ. Часть 1».
На датагорском форуме Владимир (vol2008) поднял тему усилителя ретро-структуры [1, 2] и предложил свой вариант буферного каскада для оконечного усилителя [3].

Я также предлагаю вариант буферного каскада с псевдодвухтактным повторителем.

Возможные варианты реализации буферных каскадов

приведены на рис. 1а-г.

Рис. 1. Варианты буферного каскада для усилителя мощности:
а) эмиттерный повторитель, б) эмиттерный повторитель с динамической нагрузкой,
в) псевдодвухтактный эмиттерный повторитель на транзисторах одной структуры,
г) псевдодвухтактный эмиттерный повторитель на комплементарных транзисторах


Эмиттерный повторитель с резистором в цепи эмиттера (рис. 1а) обладает недостатком, заключающимся в том, что при увеличении амплитуды входного сигнала ограничение одной полуволны сигнала может наступать раньше, чем другой [4].

Во время положительной полуволны входного сигнала ток эмиттера VT1 делится между сопротивлениями в эмиттере Rэ и в нагрузке Rн. Во время отрицательной полуволны ток через Rн протекает в противоположном направлении.

Чтобы избежать ограничения, ток эмиттера транзистора VT1 всегда должен быть больше нуля.

Нетрудно показать, что максимальная пиковая амплитуда выходного сигнала связана с напряжением на эмиттере Uэ и сопротивлениями нагрузки Rн и эмиттера Rэ следующим образом:
Uвыхмакс=UэRн/(Rэ+Rн).

Для схемы, показанной на рис. 1а получаем:
Uвыхмакс=7,5·0,62/(0,62+1,1)=2,7 В.

Устранить недостаток эмиттерного повторителя с резистивной нагрузкой и дополнительно снизить искажения позволяет использование активной нагрузки в цепи эмиттера (рис. 1 б). Отчасти недостаток простого эмиттерного повторителя остается и здесь: при положительной полуволне входного сигнала ток выдается не только в нагрузку, но и в источник тока.

Существенно уменьшить все виды искажений, а также выходное сопротивление позволяют псевдодвухтактные повторители. Здесь в качестве эмиттерной нагрузки применяется управляемый генератор тока, образующий для второго плеча встречную динамическую нагрузку, рис. 1в.

Изображенная на рис. 1в схема – перенос патента лампового повторителя сороковых годов прошлого столетия на транзисторную схемотехнику [5].

Поскольку транзисторная схемотехника, в отличие от ламп, использует транзисторы двух типов проводимости, можно модифицировать эту схему, в результате получим комплементарный псевдодвухтактный повторитель, рис. 1 г. Эту схему удачно применил Владимир (vol2008).

Низкое выходное сопротивление схем, показанных на рис. 1в и рис. 1 г, а также меньшие искажения по сравнению со схемами, изображенными на рис. 1а и рис. 1 б, положительно сказываются на звуковоспроизведении.

Буферный усилитель с регулятором уровня на основе псевдодвухтактного повторителя

На рис. 2 показан двухканальный буферный усилитель с регулятором уровня на основе псевдодвухтактного повторителя, рис. 1в.
Здесь вместо эмиттерного повторителя применена схема Шиклаи на транзисторах VT1, VT3 (VT5, VT4 в другом канале).
Исключён фрагмент. Полный вариант доступен меценатам и полноправным членам сообщества.

Рис. 2. Принципиальная схема буферного каскада
с псевдодвухтактным повторителем


Ток коллектора транзистора VT1 (VT5) задается резистором R5 (R11) и составляет I0=Uбэ/R5=0,2 мА, где Uбэ=0,66 В – напряжение база-эмиттер транзистора VT3 (VT4).

Источники тока выполнены на транзисторах VT2 (VT6), цепи баз транзисторов питаются от общего параметрического стабилизатора напряжения HL1, R8, C3 через резисторы R7 и R9 соответственно. Ток источника тока равен 10 мА.

Противофазный сигнал с резистора R4 (R10) через разделительный конденсатор C2 (C4) поступает на базу транзистора источника тока VT2 (VT6), чем обеспечивается активный режим работы повторителя на обеих полуволнах входного сигнала.

Характеристики


Напряжение питания: 15 В;
Ток потребления: 25 мА;
Нижняя частота по уровню – 0,5 дБ: 1 Гц;
Выходное сопротивление: 0,5 Ом;
Коэффициент гармоник во всем диапазоне рабочих частот (20…20000 Гц) при Uвх=1 В, Rн=620 Ом: не более 0,001%.


Сравните технические характеристики псевдодвухтактного повторителя с конструкцией из [2]. Псевдодвухтактный буфер имеет в шесть раз меньшее выходное сопротивление, а нелинейные искажения уменьшились в семнадцать раз!

Входное сопротивление буферного каскада Rвх=47 кОм. При необходимости оксидные конденсаторы С1 (С5) на входах повторителей могут быть заменены на пленочные, например, емкостью 1 мкФ или 2,2 мкФ; при этом нижняя частота по уровню – 3 дБ останется допустимой (3,4 Гц и 1,5 Гц соответственно).

Детали псевдодвухтактного повторителя


VT1, VT2, VT5, VT6 – Транзистор BC546 – 4 шт.,
VT3, VT4 – Транзистор BC556 – 2 шт.,
HL1 – Светодиод red d=3 мм BL-B51V1 – 1шт.,
R1, R14 – Рез.-0,25-82кОм (Серый, красный, оранжевый, золотистый) – 2 шт.,
R2, R15 – Рез.-0,25-110кОм (Коричневый, коричневый, желтый, золотистый) – 2 шт.,
R3, R4, R6, R10, R12, R13 – Рез.-0,25-100 Ом (Коричневый, черный, коричневый, золотистый) – 6 шт.,
R5, R8, R11 – Рез.-0,25-3,3 кОм (Оранжевый, оранжевый, красный, золотистый) – 3 шт.,
R7, R9 – Рез.-0,25-1,0 кОм (Коричневый, черный, красный, золотистый) – 2шт.,
R16 – Рез.-0,25-10 Ом (Коричневый, черный, черный, золотистый) – 1 шт.,
C1, C5 – Конд. 10/25V 0511 +105°C– 2 шт.,
C2, C3, C4 – Конд. 100/25V 0812 +105°С – 3 шт.,
C6 – Конд. 1000/25V 1021 +105°C – 1 шт.
Печатная плата 54×54 мм – 1 шт.


Плата повторителя

Все детали псевдодвухтактного повторителя размещены на печатной плате из одностороннего фольгированного стеклотекстолита толщиной 2 мм (рис. 3).
Исключён фрагмент. Полный вариант доступен меценатам и полноправным членам сообщества.


Сборка и налаживание

Сначала монтируют постоянные резисторы и перемычку, затем, соблюдая полярность и цоколевку, конденсаторы, транзисторы и светодиод. Последним на плату устанавливают переменный резистор.

Налаживание сводится к проверке режимов по постоянному току, указанных на рис. 2. Корректировка режимов при необходимости может быть осуществлена подбором резисторов R1 (R14).

Вывод

Псевдодвухтактный буферный каскад найдет применение в предусилителях, микшерах и прочих устройствах.

В выходных каскадах УМЗЧ и усилителей для наушников представляет интерес техническое решение, в котором биполярные транзисторы повторителя и управляемого источника тока заменены на полевые с изолированным затвором [6].

Файлы

Желающие могут забрать файл печатной платы в LayOut.
🎁a-pseudo-push-pull-repeater.7z  17.68 Kb ⇣ 169

Список упомянутых источников

1. Мосягин В., Кремний против германия в усилителях одинаковой ретро-структуры и новый германиевый кит в конце // Журнал практической электроники «Датагор», 2016.
2. Мосягин В., Входной буфер и регулятор уровня громкости для УМЗЧ // Журнал практической электроники «Датагор», 2016.
3. Классическая схема УМЗЧ (PowerAmplifier) на «Датагорских» транзисторах // Форум на Датагоре.
4. Rysin A. Как избежать ограничения сигнала в эмиттерном повторителе с емкостной развязкой нагрузки // Радиолоцман, 2015, апрель, с. 54 – 57.
5. White Е. Improvements in or relating to thermionic valve amplifier circuit arrangements, British patent no. 564,250 (1940).
6. Петров А. Псевдодвухтактные выходные каскады класса А. // Радиохобби, 2014, № 4, с. 57 – 61.

Спасибо за внимание!

Камрад, рассмотри датагорские рекомендации

🌼 Полезные и проверенные железяки, можно брать

Опробовано в лаборатории редакции или читателями.




 

Читательское голосование

Нравится

Статью одобрили 94 читателя.

Для участия в голосовании зарегистрируйтесь и войдите на сайт с вашими логином и паролем.

3 сентября 2020 изменил Datagor. Исправлены номиналы в списке деталей

 

Поделись с друзьями!

 

 

Связанные материалы

 

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 Входной буфер и регулятор уровня громкости для УМЗЧ. Часть 3. Двухполярное питание... Здравствуйте, уважаемые читатели! Этим небольшим, но полезным дополнением я продолжаю тему,...
Схема на Датагоре. Новая статья Фолловер Андреа Чуффоли... © Andrea Ciuffoli and audiodesignguide.com - оригинальная статья © Datagor Russian Edition,...
Схема на Датагоре. Новая статья Симметричный УНЧ из доступных деталей по мотивам В. Короля... Хочу предложить начинающим любителям качественного звуковоспроизведения одну из разработанных и...
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 SMD практикум №3! Предварительный усилитель «Zero-FB» без ОС. Заказ плат и деталей (завершено)... Предлагаемый вашему вниманию стереофонический предварительный усилитель «Zero-FB» состоит из...
Схема на Датагоре. Новая статья 6Н23П+КТ602Б. Лампово-транзисторный усилитель НЧ для стерео-телефонов... Интересная схема С. Филина, попалась при листании старых журналов. Достигнуть малого уровня...
Схема на Датагоре. Новая статья ВЧ детектор... Данный ВЧ детектор был изготовлен практически из подручных деталей с целью определения наличия в...
Схема на Датагоре. Новая статья Предусилитель для гитарного комбика и самый дешевый комбик для дома... С завидным постоянством на форуме в той или иной интерпретации мелькает тема о том как сделать...
Схема на Датагоре. Новая статья TDA1514A: 50-ваттный усилитель за 15 минут... Одна из разработок фирмы «Philips» - микросхема TDA1514A – может помочь в создании Hi-Fi усилителя...
Схема на Датагоре. Новая статья Ламповый буфер для мощного ОУ, история создания.... Очередной провальный эксперимент привёл к идее лампового буфера для LM1875 и получилось же когда на...
Схема на Датагоре. Новая статья Полный усилитель на микросхемах. Часть 1. Усилитель мощности звуковой частоты на TDA2006, TDA2030, TDA2040, TDA2050, LM1875... Не мечтай, действуй! В настоящем проекте мы построим простой усилитель мощности звуковой частоты...
 

Комментарии, вопросы, ответы, дополнения, отзывы

 

Назад Вперед
<
Читатель Датагора

Chugunov

<
Читатель Датагора

MVV



<
Читатель Датагора

Chugunov

<
Читатель Датагора

MVV

<
Читатель Датагора

химик

<
Читатель Датагора

MVV

<
Читатель Датагора

химик

<
Читатель Датагора

AntonKud

<
Читатель Датагора

AntonKud

<
Читатель Датагора

Datagor

<
Читатель Датагора

AntonKud

<
Читатель Датагора

Yamazaki

<
Читатель Датагора

vladiv

<
Читатель Датагора

Yamazaki

<
Читатель Датагора

vladiv

Назад Вперед

Добавить комментарий, вопрос, отзыв 💬

Камрады, будьте дружелюбны, соблюдайте правила!

  • Смайлы и люди
    Животные и природа
    Еда и напитки
    Активность
    Путешествия и места
    Предметы
    Символы
    Флаги
 
 
В начало | Зарегистрироваться | Заказать наши киты почтой