Статьи - Мой усилитель - Высококачественный усилитель мощности

Высококачественный усилитель мощности

Внимание! Принципиальные схемы в увеличенном виде и рекомендации по сборке усилителя мощности можно найти в следующей статье раздела "Высококачественный усилитель мощности (опыт сборки)".

Основные характеристики усилителя

Рис. 1 - принципиальная схема усилителя мощности

При проектировании описываемого ниже усилителя за основу был взят Квод 405, удачно сочетающий в себе высокие технические характеристики и схемную простоту. Структурная схема усилителя в основном осталась неизменной, исключены лишь устройства защиты транзисторов выходного каскада от перегрузки. Практика показала, что устройства такого рода не исключают полностью отказов транзисторов, но вносят нелинейные искажения при максимальной выходной мощности. Ток же транзисторов можно ограничить иначе, например, используя защиту от перегрузки по току в стабилизаторах напряжения. В то же время представляется целесообразной защита громкоговорителей при выходе из строя усилителя или источников питания.

Для улучшения симметрии усилителя выходной каскад выполнен на комплиментарной паре транзисторов.

В выходном каскаде применены составные транзисторы КТ827А (VT9) и КТ825Г (VT10), в оконечном каскаде линейного усилителя (VT5) - составной транзистор КТ825Г. Для уменьшения нелинейных искажений типа «ступенька» между базами транзисторов VT9, VT10 включены диоды VD5 и VD6. При этом обеспечивается достаточно надежное закрывание транзисторов выходного каскада в отсутствие сигнала.

Незначительно изменена входная цепь. В качестве сигнального использован не инвертирующий вход ОУ DA1, что позволило увеличить входное сопротивление усилителя мощности (оно определяется сопротивлением резистора R1 и равно 100 кОм).

Для предотвращения щелчков в громкоговорителях, обусловленных переходными процессами при включении питания, а также для защиты громкоговорителей от постоянного напряжения при выходе из строя усилителя или источников питания применено простое, хорошо зарекомендовавшее себя устройство (VT6-VT8), используемое в промышленном усилителе «Бриг-001». При срабатывании этого устройства загорается одна из ламп HL1, HL2, сигнализируя о наличии на выходе усилителя постоянного напряжения той или иной полярности. Замена лампового индикатора на светодиодный описана в схеме блока питания (см. ниже)

В остальном схема описываемого усилителя не отличается от схемы усилителя «Квод 405».

В отличие от исходного (Солнцевского) варианта я собирал каждый канал усилителя на отдельной плате. Практика показала, что в этом случае легче исключить возможные помехи и наводки от соседних каналов и трансформатора.

Не пугайтесь размеров платы. При первом осмотре возникает ложное впечатление заниженной плотности монтажа. Проведенные испытания показали, что ряд элементов при длительной работе усилителя мощности достаточно сильно греются, а такая конфигурация платы способствует циркуляции воздуха и охлаждению. К тому же она исключает взаимные наводки элементов.

Для соединения с внешними цепями в исходном варианте применялись разъемы типа МРН. Если не хотите помучаться с их пайкой в те же отверстия можно без проблем впаять провода.
Разводка цепей по контактам разъемов приведена в таблице.

Список деталей усилителя мощности

1. Микросхема DA 1 К574УД1А (я использовал в металлическом корпусе)
2. Транзисторы:
   1. VT1, VT3, VT4 – КТ3107Б
   2. VT2 – КТ3102Б
   3. VT5 – КТ825Г
   4. VT6, VT8 – КТ312В
   5. VT7 – КТ608Б
   6. VT9 – КТ827А
   7. VT10 – КТ825Г
3. Резисторы (я использовал резисторы с 5% допуском):
   1. R1, R28 – 100k x 0,25W
   2. R2, R3, R24, R25, R26 – 10k x 0,25W
   3. R4 - 330k x 0,25W
   4. R5, R6 - 1k x 0,25W
   5. R7, R11, R13 – 3,3k x 0,25W
   6. R8 – 560 Ом x 0,25W
   7. R9 – 22 k x 0,25W
   8. R10 – 100 Ом x 0,25W
   9. R12 – 180 Ом x 0,25W
   10. R14 – 510 Ом x 0,25W
   11. R15 – 270 Ом x 0,25W
   12. R16 – 2,2 k x 0,25W
   13. R17, R18, R19 – 1,5 k x 2W
   14. R20 – 47 Ом x 0,5W
   15. R21, R23 – 22 Ом x 0,25W
   16. R22 – 10 Ом x 2W
   17. R27 – 82k x 0,25W
   18. R29 – 6,8k x 0,25W
   19. R30 – 300 Ом x 0,25W
   20. Резистор на светодиодный индикатор неисправности 2,4 КОм х 0,5W
4. Конденсаторы:
   1. С1 – КМ 5Б Н90 0,15 мкф
   2. С2, C7 – К53-18 100 мкф х 16В (дорогой танталовый конденсатор. Я ставил обычный электролит без заметной потери качества)
   3. С3, С4, C5, C6 – КМ 5Б Н90 0,047 мкф
   4. C8, C12 – К10-17Б 330 пф
   5. C9 – К10-17Б 100 пф
   6. C10 – Подстроечный КТ4-21Б 4-22 пф
   7. С11 – К 10-17Б 91 пф
   8. C13, C16, C17 – К 10-17Б 0,1 мкф
   9. С14, C15 – K50-29 220 мкф х 63В с коаксиальным расположением выводов
   10. C18 – К50-35 220 мкф х 10В
   11. C19 – К50-35 68 мкф x 100В
5. Диоды:
   1. VD3…VD6 - КД510А в стекле
   2. VD7, VD8, VD9, VD10 - КД522Б в стекле
   3. Два светодиода на индикатор неисправности: любые на 10 мА
   4. Стабилитроны VD1, VD2 – КС515А в металле
6. Реле РЭС48А РС4.590.201

Транзисторы выходных каскадов (VT9, VT10) я ставил через диэлектрические прокладки на радиаторы длиной 150 мм (продаются в магазинах радиодеталей) по 4 на каждый (1 радиатор на 2 канала). Транзисторы VT5 установлены без прокладок на отдельных игольчатых теплоотводах закрепленных на плате.

Смонтированный из исправных деталей усилитель налаживания почти не требует. Необходимо лишь подобрать резистор R30 (по надежному срабатыванию реле через несколько секунд после включения питания) и суммарную емкость конденсаторов С10, С11 (по минимуму нелинейных искажений на частоте 20 кГц).

P.S. Если заинтересовали характеристики, подробное описание сборки усилителя мощности со всем вышеперечисленным, описанием источников напряжения и печатными платами (pdf файл 466 Kb) в следующей статье раздела.