ТРАНЗИСТОРНЫЙ УСИЛИТЕЛЬ МОЩНОСТЬЮ 6 Вт
Усилитель (рис. 1) может работать от звукоснимателя, детекторного выхода радиоприемника, магнитофона и других источников сигналов низкой частоты. Чувствительность его — 220 мВ. Выходная мощность — 6 Вт при коэффициенте нелинейных искажений 2% и сопротивлении нагрузки 6 — 8 Ом. Уровень шума на выходе не превышает 10 мВ. Частотная характеристика электрического тракта лежит в пределах 30 — 12 000 Гц. Усилитель имеет раздельные регуляторы тембра в области высших и низших частот с глубиной регулировки ±10 дБ. В режиме покоя потребляемый ток составляет 7 — 10 мА; в режиме номинальной мощности — не более 350 мА. Питается усилитель от сети переменного тока напряжением 127 или 220 В через стабилизированный выпрямитель.
Усиливаемый сигнал с выхода переменного резистора R1, являющегося регулятором громкости, через разделительный конденсатор С1 поступает на базу транзистора 77, работающего в. первом каскаде усиления. Этот каскад собран по типовой резн-стивно-емкостиой схеме. С целью повышения стабильности работы усилителя и его входного сопротивления, а также уменьшения нелинейных искажений первый каскад усиления охвачен глубокой отрицательной обратной связью по току за счет включения в цепь эмиттера резистора R4. Режим работы транзистора Т1 устанавливается резистором R2, который определяет ток в цепи базы. Коллекторной нагрузкой служит резистор R3.
Усиленное напряжение с коллектора транзистора 77 через конденсатор С2 поступает на регуляторы тембра.
Цепь R5R6R7C3C4 обеспечивает регулировку тембра в области низших частот, а цепь C7R10C8 — в области высших. Плавное регулирование тембра производится переменными резисторами R6 и R10.
С выхода регулятора тембра усиливаемый сигнал через конденсатор С6 поступает на базу транзистора Т2 второго каскада усиления. Этот транзистор, как и 77, включен по схеме с общим эмиттером. Смещение на базе Т2 определяется делителем R11R12 и резисторами R14, R15, включенными в цепь эмиттера. Каскад охвачен отрицательной обратной связью по постоянному и переменному току. Первая определяется резисторами R14, R15, вторая — только резистором R14. Наличие таких связей увеличивает стабильность работы каскада и его входное сопротивление. Усиленное напряжение выделяется на коллекторной нагрузке R13 и через конденсатор С9 подается на третий предоконечный каскад, собранный на транзисторе ТЗ. Смещение в цепи базы транзистора определяется делителем R17R18 и резистором R20, с помощью которого каскад охвачен отрицательной обратной связью. Нагрузкой третьего каскада служит резистор R19.
Выходной каскад собран по двухтактной, последовательно-параллельной бестрансформаторной схеме и работает в классе АВ. В нем каждое плечо состоит из двух последовательно соединенных эмиттерных повторителей на транзисторах Т4, Т6 и Т5, Т7, причем первая пара транзисторов — однотипной проводимости, а вторая — разно-, типной. Применение составных эмиттерных повторителей позволяет значительно повысить входное сопротивление каскада, а следовательно, более полно реализовать усилительные возможности предоконечного каскада.
Использование составных эмит терных повторителей требует включения между базами и эмиттерами транзисторов Т6, Т7 шунтирующих резисторов R21, R22, обеспечивающих нормальную работу выходного каскада при малых сигналах.
Выходной каскад связан с каскадом на транзисторе ТЗ непосредственно — без переходных емкостей, что заметно улучшает воспроизведение низших частот. В завися- мости от полярности сигнала, подаваемого с коллектора транзистора ТЗ, отпирается то один (Т4), то другой (Т5) транзистор. Одновременно отпираются связанные с ними транзисторы Т6, Т7. Если на коллекторе транзистора ТЗ усиленный сигнал имеет отрицательную полярность, открываются транзисторы Т4, Т6, если же положительную — открываются транзисторы TS, T7. От того, какая пара транзисторов работает, зависит направление тока в нагрузке — динамических головках Гр1 — Тр4. Величина тока через нагрузку определяется уровнем сигнала, снимаемого с коллектора транзистора ТЗ.
Постоянная составляющая коллекторного тока транзистора ТЗ, проходящая через термостабилизирующий диод Д1, создает смещение на базах транзисторов Т4, Т5, определяющее ток покоя выходного каскада. Это смещение, которое увеличивается с ростом прямого сопротивления диода, позволяет устранить характерные искажения (типа «ступенька»). Включение диода предотвращает тепловой пробой транзисторов Т6, Т7 при повышении окружающей температуры. В этом случае падает прямое сопротивление германиевого диода Д1, что приводит к уменьшению смещения на базах транзисторов Т4, Т5 и коллекторного тока транзисторов Т6, Т7.
Как известно, напряжение покоя в точке «А» должно быть равно половине на пряжения источника питания. Это достигается подбором сопротивления резистора R17. Стабилизация напряжения покоя обеспечивается цепью отрицательной обратной связи. Как видно из схемы, точка «А» на выходе усилителя соединяется с делителем
R17R18. Такая связь автоматически поддерживает напряжение в точке «А» равным половине напряжения источника питания (в данном случае равным 14 В). Для нормальной работы усилителя необходимо, чтобы пары транзисторов Т4, Т5 и Т6, Т7 имели идентичные параметры и возможно меньший обратный ток Iк0.
Усилитель нагружен на акустическую систему простейшего типа с входным сопротивлением на частоте 1000 Гц около 6 Ом. В системе установлены четыре динамические головки: Гр1, Гр2 типа 4ГД-1 и ГрЗ, Гр4 типаЛГД-2.
Блок питания состоит из силового трансформатора Tpl, выпрямителя, смонтированного по двухполупериодной мостовой схеме на диодах ДЗ-Д6, простейшего емкостного фильтра-конденсатора С15 и стабилизатора компенсационного типа, состоящего из датчика стабилизированного напряжения — кремниевого стабилитрона Д2, регулирующего элемента — составного транзистора Т9, Т10 и транзисторного усилителя обратной связи Т8. Переменный транзистор R24 служит для регулировки (в небольших пределах) напряжения на в ыходе стабилизатора.
Усилитель (рис. 2) смонтирован на П-образном металлическом шасси, одна стенка которого используется в качестве передней панели.
Шасси вставляется в метал лический корпус размером 205X85X180 мм. Шасси имеет продольную перегородку, установленную вертикально — перпендикулярно передней панели. На передней стенке шасси укреплены регуляторы тембра и усиления, индикаторная лампа и выключатель В1. На вертикальной перегородке — силовой трансформатор и конденсатор фильтра С15. Все детали, относящиеся к выпрямителю, размещены в правой части шасси. В отсеке слева от перегородки смонтирован усилитель. Детали усилителя размещены на гетинаксовой плате размером 148x106 мм. На задней стенке шасси находятся гнезда Гн1, Гн2 и ГнЗ, Гн4. Транзисторы Т6, Т7, Т9 устанавливаются на радиаторах площадью 100 — 120 см2.
В принципе же конструкция усилителя каждым радиолюбителем может быть решена самостоятельно, исходя из своих возможностей, области применения усилителя и типа используемых деталей.
В усилителе использованы малогабаритные резисторы УЛМ-0,125 и МЛТ 0,5; переменные резисторы СП-IB (R1), СП-1А (R6, R10), СП-11 (R24); конденсаторы БМ, КЛС, К50-6 и другие. Желательные коэффициенты передачи тока транзисторов: Т1, Т9 — 100; остальные — не менее 60.
Силовой трансформатор выполнен на сердечнике УШ16, набор 32 мм. Обмотка I содержит 1840 витков провода ПЭЛ 0,2 с отводом от 1060-го витка (на сеть напря-, жением 127 В). Обмотка II содержит 230 витков провода 0,49.
Налаживание усилителя следует начинать с проверки работоспособности стабилизированного блока питания. Для этого его отсоединяют от усилителя, к выходу подключают вольтметр постоянного тока и установкой переменного резистора R24 в нужное положение добиваются, чтобы напряжение на выходе выпрямителя равнялось 28 В.
Затем, подсоединив эквивалент нагрузки — резистор сопротивлением около 70 — 80 Ом и мощностью не менее 10 Вт, проверяют работу выпрямителя под нагрузкой. Убедившись в работоспособности блока питания, выход выпрямителя подключают к усилителю, монтаж которого предварительно должен быть проверен.
Сначала подбором резистора R17 в точке «А» устанавливают напряжение равное- — 14 В. Это обеспечивает симметрию плеч выходного каскада. Особое внимание следует обратить на установку смещения между базами транзисторов Т4, Т5, так как . его величина сильно влияет на нелинейные искажения и экономичность усилителя. Правильность выбора смещения можно проконтролировать по току в цепи усилителя (в точке «Б») при отключенном резисторе R16. Этот ток не должен превышать 4 — 7 мА. Величина смещения устанавливается подбором диода Д1. В крайнем случае параллельно диоду -или последовательно с ним (в зависимости от того, надо ли уменьшить или увеличить ток в точке «Б») можно включить резистор, величина которого подбирается опытным путем. Следует учесть, что замену диода надо производить только при выключенном усилителе, так как обрыв цепи между базами транзисторов Т4, Т5 приведет к выходу из строя транзисторов Т6, Т7. Затем восстанавливают нарушенную цепь, подключением резистора R16 и при замкнутых гнездах Гн1, Гн2 резисторами R2, R11 устанавливают режим работы транзисторов Tl, T2 (см. рис. Г).
Для окончательного налаживания усилителя желательно иметь звуковой генератор, осциллограф и транзисторный или ламповый вольтметр переменного тока.
Звуковой генератор подключают к отрицательному выводу конденсатора С9, который временно отключают от коллектора транзистора Т2. На выходе усилителя отключают . акустическую систему АС и вместо нее подключают эквивалент нагрузки (резистор сопротивлением 6 Ом с мощностью рассеяния 10 Вт). Вход осциллографа и вольтметр присоединяют параллельно эквиваленту нагрузки и от звукового генератора подают сигнал частотой 1000 Гц, обеспечивающий на выходе усилителя — эквиваленте нагрузки — напряжение 6 В. Форму выходного сигнала просматривают на экране осциллографа. Если синусоида будет искажёна, следует более Точно подобрать пары транзисторов Т4, Т5; То, Т7 и резистор R17, контролируя ток, потребляемый выходным каскадом.
Правильно налаженный выходной каскад должен симметрично ограничивать положительные и отрицательные полупериоды сигнала при подаче на базу транзистора ТЗ заведомо большого (напряжения от звукового генератора. Наладив последние два каскада, конденсатор С9 присоединяют к коллектору транзистора Т2 и на вход усилителя — гнезда Гн1, Гн2 — от звукового генератора подают сигнал частотой 1000 Гц напряжением 180 — 200 мВ. Форму сигнала контролируют по осциллографу. Предварительные каскады, как правило, дополнительного налаживания не требуют.
Заключительный этап налаживания — снятие частотной характеристики усилителя при двух крайних положениях регуляторов тембра. Эта работа производится по общепринятой методике.
Следует отметить, что как бы ни был хорошо налажен усилитель, но если он нагружен на акустическую систему плохого качества, то и звуковоспроизведение будет плохое.
Поэтому вопросу изготовления акустической системы АС следует уделять серьезное внимание.
В усилителе используется простейшая АС, состоящая из четырех динамических головок прямого излучения (рис. 3), Низкочастотные головки 4ГД-1 расположены фронтально на одной общей отражательной доске, являющейся передней стенкой футляра. Высокочастотные головки 1ГД-2 размещены на противоположных боковых стенках футляра. Подробное описание такой АС приведено в брошюре Г. Гендина «Высококачественные любительские усилители низкой частоты» (МРБ, вып 577 М. — Л., «Энергия», 1965, с. 43 — 48 и 52 — 53).
Для того чтобы акустическая система хорошо звучала, в ней следует устанавливать головки с различными резонансными частотами. Желательно, чтобы эти частоты в каждой группе головок отличались друг от друга на 30 — 40 Гц. Если нет указаний завода-изготовителя, резонансную частоту можно легко определить с помощью звукового генератора и электронного милливольтметра, который присоединяется параллельно звуковой катушке. На звуковую катушку через резистор сопротивлением 50 — 100 Ом подают напряжение частотой 200 Гц и медленно понижают частоту звукового генератора до тех пор, пока напряжение по шкале милливольтметра не достигнет максимума. Частота, соответствующая максимуму напряжения на звуковой катушке, и есть резонансная частота подвижной системы динамической головки.
Между собой все динамические головки соединяются так, как показано на рис. Г. Предварительно они должны быть сфазированы (см, листовку № 62).
Г-80768 от 14/ХII 1976 г. Изд. №, 2/892-3 Формат 60x90 1/6 Ордена «Знак Почета» Издательство ДОСААФ СССР. 107066, Морква, Б-66, Новорязанская ул, д. 26 Типография ГУВР ЦСУ СССР Зак, 1014, тир. 50 000
OCR Pirat
