Простой транзисторный усилитель класса «а»

Результат

Вот как я это уложил в корпус лет дцать тому назад. Если бы я это сегодня собирал, то наверное трансформатор уехал бы жить в отдельную коробочку.

Не буду скромничать: моя инкарнация этой схемы в своё время весьма уверенно переиграла некое ламповое творение. Оба усилителя нагружали на хорошую, низкоомную и не очень чувствительную акустику. Причём хозяин лампового аппарата сам тогда заявил, что звук с моим усилком был «теплее» и честнее. Впрочем, это лишь доказывает тот факт, что использование радиоламп в конструкции усилителя — ещё не гарантия качественного звука.

Если вам нужен хороший усилитель для наушников, способный справиться как с 30-омными «затычками», так и достойно работать на 300 Ом качественных меломанских «ушей» — смело собирайте предлагаемую схему. Просто, недорого, проверено. Если же потом всё равно захочется поиграться с вакуумными приборами — будет с чем сравнивать

Простая схема усилителя звука

Любой низкочастотный каскад, предназначенный для воспроизведения музыки, состоит из предварительного блока, регуляторов тембра или эквалайзера и оконечного каскада. Если устройство предназначено для работы с несколькими источниками звука, следует предусмотреть селектор входов. Так как уровень сигнала с различных устройств отличатеся друг от друга, то в селекторе учитывается возможность выравнивания входных напряжений за счёт усиления или ограничения. Самым чувствительным является микрофонный вход, а самым «грубым» является вход, предназначенный для подключения линейного выхода магнитолы или тюнера. Принципиальная схема предварительного каскада может быть собрана на транзисторах или операционных усилителях.

Простая схема усилителя звука с регулировками звука и регуляторами тембра реализована на одном транзисторе обратной проводимости. В схеме рекомендуется использовать КТ315 или КТ3102 с любым буквенным индексом. Резистором R8, на коллекторе транзистора, устанавливается напряжение 6 вольт, а резистор R1 можно заменить на постоянный. Его величина подбирается в зависимости от уровня входного сигнала.

Своими руками схему аудио усилителя легко собрать на операционном усилителе, который обладает высоким входным сопротивлением, широкой полосой обработки и малым уровнем собственных шумов.

В этой схеме используется микросхема К1401УД2, которая содержит 4 отдельных узла с общим питанием. На этой микросхеме собирается предварительный канал для стереофонического тракта. 2 ОУ работают в правом канале и 2 в левом. В монофоническом варианте можно использовать только два элемента. Устройство состоит из канала предварительного увеличения уровня с коррекцией входного напряжения и активного трёхполосного регулятора тембра, который работает по низким, средним и высоким частотам. Существенным недостатком предварительных каскадов на операционных схемах сводится к тому, что им требуется двухполярный источник питания, что заметно усложняет конструкцию.

Усилитель мощности звука так же может быть выполнен на различной элементной базе. Чаще всего для этой цели используются комплементарные пары транзисторов разной проводимости или специализированные интегральные микросхемы. Простой каскад собран на маломощных кремниевых транзисторах. Вместо пары КТ315-КТ361 можно использовать пару КТ3102-КТ3107.

Перед подачей питания динамик следует отключить, а вместо резистора R1 поставить цепочку из, соединённых последовательно, постоянного резистора на 33 кОм и потенциометра на 270 кОм. Включить питание и вращая движок потенциометра выставить в контрольной точке указанный ток коллектора. Затем замерить полученное сопротивление цепочки и заменить её на, ближайший по номиналу, постоянный резистор. Далее подбором резистора R3 нужно установить в той же точке половину питающего напряжения. Далее подключается динамик и на вход подаётся низкочастотный сигнал с источника звука. Схема не имеет регулятора громкости и тембра, поэтому к нему можно подключить любой предварительный каскад, имеющий эти функции.

Структурная схема

На рисунке ниже показана схема 1 канала:

Как видно из схемы, усилитель имеет три входа, один из которых предусматривает простую возможность добавления предусилителя-корректора для проигрывателя винила (при такой необходимости), переключатель входов, предварительный усилитель-тембролок (также трёхполосный, с регулировкой уровней ВЧ/СЧ/НЧ), регулятор громкости, блок фильтров на три полосы с регулировкой уровня усиления каждой полосы с возможностью отключения фильтрации и блок питания для оконечных усилителей большой мощности (нестабилизированный) и стабилизатор для «слаботочной» части (предварительные каскады усиления).

Изготовление блока питания

Подготовив перечень приборов, радиодеталей, инструментов и расходных материалов, следует перейти к созданию самодельного блока питания.

Для изготовления устройства на десять вольт – подобные блоки могут быть использованы только в том случае, если усилитель пропускает сильные падения по напряжению – предстоит выполнить некоторую работу, а именно последовательно соединить выводы зарядных устройств по 5 вольт каждый.

Таким образом, создается биполярный источник питания с характеристикой в 10 вольт, который может быть заземлен в нулевую точку

Обратите внимание на то, что минус и плюс соединяются последовательно.

Инструкция по изготовлению

Усилитель звука для колонок своими руками потребует для изготовления радиоматериалы и радиокомпоненты.

Набор деталей (согласно выбранной схеме): микросхема серии TDA или похожая, резисторы, конденсаторы, тестовый динамик (или уже собранная пассивная колонка), алюминиевый радиатор. При сборке усилителя на мощных транзисторах, рассчитанных на низкие частоты до 100 кГц, потребуется, кроме самих транзисторов, несколько менее массивных радиаторов.

Кроме материалов, нужны также некоторые приборы и инструменты.

1. Пассатижи, бокорезы, набор отвёрток. Может потребоваться разводной ключ и набор шестигранных ключей.
2. Паяльник и подставка для него.
3. Если плата изготавливается «с нуля» – нужны миниатюрный бур и набор свёрл. Для изготовления печатной платы без применения химии понадобится резак, которым прочерчиваются канавки, разделяющие дорожки и другие токопроводящие участки.
4. Мультиметр (тестер) – без него не обходится почти ни одна электромонтажная работа.
5. Тестовый блок питания. Если такого блока нет, но вам известно напряжение, подающееся на усилитель, – начните сборку устройства с него. Зачастую раздобыть готовый блок питания на 12 вольт (все усилители с выходной мощностью от нескольких ватт требуют именно такое напряжение) гораздо труднее, чем зарядное устройство для смартфона или планшета.

Подготовив все нужные приборы, инструменты, радиоматериалы и радиокомпоненты, можно приступать к сборке самодельного устройства. Для изготовления блока питания на 10 вольт (если усилитель допускает такое падение напряжения) соедините выводы зарядных устройств, рассчитанных на 5 вольт, последовательно. Образуется двуполярный источник питания на 10 В с возможностью заземлить или «занулить» среднюю точку 0(где один «минус» и один «плюс» соединены последовательно).

Сборка усилителя включает ряд шагов.

1. Если плата не макетная, а полностью «самосборная» – прорисуйте при помощи кисточки или тампона дорожки лаком под топологию микросхемы. Навесные элементы могут располагаться произвольно, рекомендуется их скомпоновать поплотнее. Пересекающихся дорожек быть не должно.
2. Высушите плату, приготовьте раствор хлорного железа, опустите в него плату на несколько часов или на сутки. Если подогреть раствор, травление пойдёт быстрее, но значительно повысится вероятность облезания защитного слоя.
3. По окончании травления удалите лак с оставшихся мест, защищённых от вытравливания. Не откладывайте процесс на несколько дней, чтобы лак не пристал накрепко к плате.
4. Высверлите с помощью бормашины или шуруповёрта отверстия под ножки радиодеталей.
5. Покройте получившиеся дорожки слоем припоя. Вставьте радиоэлементы, сверяясь по сборочному чертежу, в нужной последовательности, спаяйте их на печатной плате.
6. Установите радиатор на металлической подложке микросхемы. Если схема усилителя транзисторная, используйте для каждого из оконечных каскадов отдельный радиатор. Допускается разместить их на общем радиаторе.
7. Припаяйте провода на звуковой вход, вход по питанию и выход по звуку, промаркируйте их.
8. Подключите колонки к выходу собранного усилителя.
9. Подключите ко входу источник звука (смартфон, MP3-плеер или радиоприёмник), используя разъём на 3,5 мм.
10. Подайте питание на соответствующие выводы, включите звук на гаджете, например, выбрав любой из имеющихся саундтреков (или видеороликов).

При правильной сборке усилитель сразу же заработает. Для транзисторных усилителей в режиме «стерео» используют два независимых монофонических усилителя. В качестве рабочего варианта – два одно-, двух-, трёх- и более каскадных устройств. Трехкаскадная схема – самая универсальная: первый, маломощный каскад «раскачает» второй (средней мощности). Второй же – третий (оконечный), обладающий максимальной мощностью. На последний каскад и устанавливается радиатор.

Технология стереозвука (пространственного звучания) такова, что независимые усилители могут подключаться по отдельности и обладать отдельными колонками. Но для стереосистем, в которых сабвуфер (низкочастотный динамик или колонка) общий, стереофонический вариант усилителя собирается на одной микросхеме – и левый, и правый каналы сведены вместе при помощи дополнительных навесных (пассивных) деталей.

Технические характеристики

Рассматриваемый транзистор имеет NPN-структуру. Среди своих собратьев выделяется высокими эксплуатационными параметрами. Выдерживает большие напряжения и токи в подключаемой нагрузке. Согласно общепринятой классификации представляет собой мощный транзистор.

Вот предельные (абсолютные) характеристики современного КТ805БМ:

• напряжение: импульсное К–Э (t ≤ 500 мс, t ≥ 15 мс, RБЭ ≤ 10 Ом, при Tп ≤ 373 К) – до 135 В; постоянное: К-Э до 60 В; Э–Б – 5 В;
• ток: коллектора: 5 А (постоянный); 8 А ( импульсный, при t ≤ 200 мс, Q = 1,5); базы до 2 А;
• рассеиваема мощность на коллекторе PК (Tп ≤ 50ОС) – 30 Вт;
• тепловое сопротивление (кристалл-корпус) R T(П-К) – 3,3 ОС/Вт;
• температура p-n-перехода — до +150ОС;
• температура внешней среды — -60 … +100 ОС.

Выше представлены максимально возможные значения для рассматриваемого транзистора. Их превышение недопустимо и приводит к выходу устройства из строя. При температуре корпуса более +50 ОС необходимо применение радиатора. Рассеиваемая мощность определяется по стандартной формуле PК = (150 –ТП)/ R T(п-к) .

Электрические характеристики

У КТ805БМ небольшой коэффициент усиления по току (H21Э) — до 15. Это один из главных недостатков таких транзисторов. Однако он имеет неплохие частотные характеристики, позволяющие применять его не только в переключающих схемах, но и в усилительной технике. Ниже представлены основные номинальные значения устройства и условия их измерений, взятые из техописания белорусского завода Интеграл.

Аналоги

У КТ805БМ нет прямых полных аналогов, но замену ему найти возможно. Чаще всего его меняют на импортный транзистор MJE13009. Идентичным, можно сказать, более лучшим по техническим характеристикам является собрат КТ805Б. Последний изготовлен в металлостеклянном корпусе, поэтому он больше по габаритам.

Схема первая, простая

Схема усилителя для наушников достаточно проста. (Автор — Валентий Святы, Practyczny Elektronik №2/2000, c. 4–6.) Собственно , которая при напряжении питания 9 Вольт может развить на нагрузке 8 Ом мощность до 1 Вт. Микросхема нормально работает на нагрузку до 4 Ом и при выходной мощности 150 мВт обеспечивает коэффициент гармоник не более 0,2%. Значит, при работе на наушники усилитель не перетрудится, сильно греться и искажать звук не будет.

Главная особенность данной схемы — автоматическое включение-выключение питания. При подаче на вход усилителя звукового сигнала напряжение на выходе детектора на диодах VD1, VD2 становится достаточным для открывания транзистора VT2, который далее открывает транзистор VT1, через который напряжение питания и проходит на микросхему.

Питание усилителя осуществляется от 9-ти вольтовой батареи («Кроны», например). При отсутствии звукового сигнала напряжение на выходе детектора уменьшается до нулевого, транзисторы закрываются и микросхема обесточивается. Усилитель для наушников работоспособен при напряжении питания от 1,8 до 15 Вольт.

Естественно, если вы не страдаете забывчивостью — можете выбросить из схемы «лишние» детали (детектор и транзисторный ключ) и установить простой выключатель в цепи питания.

Автомобильный усилитель

Что нужно для изготовления усилителя звука в данном случае:

Рекомендуем посомтреть

• Идеи как сделать станок для сверления — пошаговая инструкция как изготовить самодельное приспособление для сверления (80 фото)

• Направленные Wi-Fi антенны — особенности выбора направления и варианты размещения оборудования (90 фото)

• Капает и течет смеситель — особенности ремонта и замены современных видов смесителей (95 фото и видео)

• кулер или радиатор для охлаждения;
• фильтр от помех, которые создаются от электромагнитного излучения машины;
• микросхема TDA8569Q.

Приобрести указанную микросхему можно в любом радиомагазине по доступной цене. Фильтр рекомендуется делать самостоятельно – это дополнительная экономия.

По схеме, которая прилагается к микросхеме, следует создать плату и протравить хлорным железом. Микросхема припаивается толстым слоем в районе путей питания.

Фильтр изготавливается из кольца из феррита D=20 мм и кабеля сечением 1,5 мм с 5 витками. Это дополнение защищает от любых типов помех.

https://youtube.com/watch?v=h5poLUMwvzk

Как собрать усилитель звука

Начинающим радиолюбителям нет смысла браться за повторение сложных транзисторных схем с высокими параметрами. Для регулировки таких конструкций потребуется сложная измерительная аппаратура. Самым простым вариантом для начинающих будет повторение схем, выполненных на интегральных компонентах. Для начала можно своими руками собрать простой усилитель звука небольшой мощности.

Микросхема LM386 работает в широком диапазоне питающего напряжения и обеспечивает мощность до 1,2 ватта на нагрузку 8 Ом. Коэффициент искажений сигнала не превышает 0,2%. Переменный резистор 4,7 кОм позволяет изменять коэффициент усиления от 20 до 200. Самодельное устройство можно собрать на макетной плате или навесным монтажом.

https://youtube.com/watch?v=tb7wlS37pCQ

https://youtube.com/watch?v=z0FeIBoCRyo

https://youtube.com/watch?v=0aWn85sY_dE

↑ От редакции

• Чувствительность усилителя по входу низкая, около 2 Вольт. Если такого источника у вас нет, то предусилитель НЕОБХОДИМ. Любой, с выходом 1-2 Вольта. • Используйте чувствительные АС 5-10 Вт с легкими (бумага, волокна и пр.) диффузорами, как для ламповых усилителей небольшой мощности.

• Оригинальный транзистор 2SK1058 найти нынче практически невозможно. У китайцев сейчас есть предложения по 2SK1058, вот только гарантий, как обычно, нет. Можно получить битые, перемаркированные, отбракованные или вполне здоровые. Можно и нужно пробовать, но на свой риск

Обратие внимание на корпус 2SK1058 (см. выше в статье), он очень своеобразный, часть объявлений по фоткам сразу можно исключить

Пробуйте разные варианты

, сравнивая параметры в датащитах, ищите доступный транзистор с подобными параметрами. И даже пробуйте просто на слух. За неимением 2SK1058, по при большом желании, люди собирают на неподходящих IRF530, IRF540, IRF610 и пр.

Всем Доброй Удачи!

Игорь

Качественный усилитель звука своими руками Crown XLS

Технические характеристики:

• Общие гармонические искажения THD: от 20 Гц до 1 кГц: 0,5%
• Рабочее напряжение: +/-80 В постоянного тока
• Выходная мощность при нагрузке 8 Ом: 255 Вт (среднеквадр.)
• При нагрузке 4 Ом: 400 Вт (среднеквадратичное значение)
• Частотный диапазон: от 20 Гц до 22 кГц
• Входная чувствительность: 1,25 В среднеквадр. 400 Вт
• Коэффициент усиления схемы: 32 дБ

В мощных вариантах схемы других изменений не так много, только количество транзисторов. В дополнение к схеме усилителя Crown XLS 400 Вт была добавлена схема защиты динамика.

Большинство используемых пассивных компонентов были типа SMD, поэтому я поместил чертеж печатной платы 100×100 мм в две схемы, был добавлен потенциометр для регулировки громкости. Было организовано устройство сигнала и добавлены конденсаторы к входам напряжения силовых транзисторов.

Источник схемы качественного усилителя звука своими руками Crown XLS — ресурс, где многие любители хорошего звука заказали схему и получили хорошие результаты, а также есть те, кто модифицировал ее снова. Сайт поделился представленной версией как C-500, а также там есть много информации о трансформаторе и шасси.

Настройки схемы УНЧ мощностью 400 Вт

Для первого теста рекомендуется использовать низкое напряжение (2x35v…40v) в питании усилителя, на всякий случай аудиовход (in+) должен быть замкнут накоротко с шасси, а на выходе усилителя должно быть ноль вольт или очень низкое напряжение. Если на выходе будет высокое напряжение, то это проблема, проверьте все компоненты в цепи.

Если все пойдет хорошо, следующим шагом будет регулировка тока покоя, если в исходной схеме использовался постоянный резистор сопротивлением на 330 Ом, затем было решено, что лучше будет если установить в качестве регулятора подстроечный резистор на 500 Ом, если хотите, вы можете отрегулировать его на 360 Ом или подключить его напрямую к постоянному сопротивлению 360 Ом.

Для настройки тока покоя установите мультиметр на самый низкий диапазон измерения постоянного напряжения, при измерении падение напряжения на резисторах 5 Вт должно быть около 30 мВ..40 мВ. Если установлено слишком низкое значение, гармонические искажения будут высокими, при высоком значении транзисторы будут слишком нагреваться.

Транзистор MJE340 должен быть установлен на корпусе силового транзистора. Все транзисторы предназначенные для установки на радиаторе охлаждения, необходимо подключить через изолятор.

Будет полезно выполнить заземление и подключение к источнику питания, как показано на схеме ниже, чтобы уменьшить шум. Хорошие результаты подключения к качественному усилителю звука собранного своими руками, дает использование полного алюминиевого или базового алюминиевого шасси.

Для срабатывания схемы защиты громкоговорителя требуется напряжение 12… 15 В переменного или 18 В постоянного тока, если это невозможно, вы можете управлять им, при помощи ограничительного сопротивления в цепи положительного напряжения. Но если оно будет использоваться вентилятором для охлаждения, тогда потребуется сопротивление очень большой мощности, поэтому будет лучше подключить внешний источник питания.

Расчет ограничительного резистора для запуска схемы защиты громкоговорителя от основного входного напряжения будет следующим:

• Основное напряжение 80v (от + положительной цепи)
• LM7812 вход 18v
• Ток реле составляет 40 мА (вам нужно знать, сколько мА потребляет реле на 12v, которое вы будете использовать, мое реле потребляет 40 мА)

62v x 0,04 = 2,48 мощность резистора 2,48 Вт рекомендуется 3 Вт

Схема качественного усилителя звука собранного своими руками Crown XLS

В схеме усилителя 400 Вт все резисторы, кроме базовых резисторов 5 Вт, 3 Вт, 1 Вт и 10 Ом (1/4 Вт), в корпусе SMD 1206 дают лучший результат, если вы используете эти резисторы с допуском 1%. Я в аудиовходе установил транзисторы 2SA733. Если удастся найти оригинал (2SA872), будет лучше. Аналоги других транзисторов, кроме серии BF, написаны на плате.

Тестовое видео Crown XLS

https://youtube.com/watch?v=qV8Wlae5aBY

Crown XLS 300W 1200W PCB. Скачать файл — здесь

Скачать еще один архив: здесь

Предыдущая запись Усилитель звука своими руками мощностью 50 Вт

Следующая запись Микросхема 555 — применение таймера

Усилитель для колонок своими руками для чайников

Обычно конструкции с большой выходной мощностью используют для сабвуферов, но если имеются мощные акустические системы, то такую конструкцию можно использовать для озвучивания больших помещений. Таким УНЧ требуется правильно подобранный источник питания, а для корректной работы нужно продумать охлаждение выходных каскадов или корпуса мощной микросхемы.

Простая схема низкочастотного блока большой мощности может быть собрана на нескольких типах интегральных микросхем, но нумерация выводов не меняется. Выходная мощность (W) соответствует следующим типам микросхем:

• PA01 – 50
• OPA12 – 60
• TSC1468 – 120
• PA04 – 400
• PA03 – 1000

Самодельные усилители звука, сделанные своими руками при использовании исправных элементов и аккуратном монтаже, смогут обеспечить хорошие параметры. Питание конструкции осуществляется от двухполярного источника питания с напряжением от 15 до 45 вольт. Кроме РА01 максимальное напряжение для которой, не должно превышать 28 вольт. В качестве нагрузки используются широкополосные колонки, так как амплитудно-частотная характеристика достаточно линейна в диапазоне 10 Гц-40 кГц. Коэффициент нелинейных искажений на частоте 1 кГц и выходной мощности 50 ватт не превышает 0,005%. Несмотря на то, что микросхемы достаточно дорогие на них можно собрать хороший усилитель звука.

Блок питания и преамп

Следовательно, нужен хороший предварительный усилитель — ламповый, транзисторный, любой. Выбрал вот такой вариант:

Ибо уж если полевики, то полевики до конца.

На входе диодного моста — 60 Вольт (трансформатор ТПП-235-220-50), на выходе БП — 58,8 Вольт, в обоих плечах. Резисторы R1 — 1К5; R2, R3 — 47 Ом. Все резисторы — 2 Ватта мощностью. Транзистор в БП — TIP29A. Стабилитроны Zener на 10 Вольт, 5 Ватт.

По поводу усилителя мощности, вот комментарии по результатам первых испытаний:

1. Каждый канал собирается согласно первой схемы, и каждый канал должен питаться от отдельной вторичной обмотки трансформатора со своим диодным мостом и конденсатором.
2. Радиатор и еще раз радиатор!
3. Подстроечник 500 Ом за неимением заменил на многооборотный 1 кОм, следовательно 1.8 кОм резистор поменял на 1.2 кОм.
4. Переключатель режимов (1.5А/3А) делать не стал, поскольку необходимость этого очень сомнительна, следовательно второй резистор 0,47 не нужен. Вместо трехватного 0,47 использовал три 2-омных двухватника параллельно (МЛТ-2, например).
5. Питается от трансформатора из фирменного сабвуфера с двумя вторичными обмотками по 24 Вольта и одной 14 Вольт (это будет питание схемы индикации).
6. Напряжение на истоке транзистора в блоке питания канала (правый верхний по схеме) — 22.5 Вольта.
7. Напряжение на предохранителе (относительно минуса питания) — 10.9 Вольт. Сколько не крутил подстроечные резистор, большего добиться не удалось.

Первый канал предварительного усилителя собран, протестирован, хотя и не без накладок. Вместо 22 Ом (R102) резистора сперва поставил на плюс питания 22 кОм и огорчился, когда конструкция начала издавать в колонке хрипы и стоны. Благо перепутал не наоборот, и вместо килоомов не впаял омы — могло бы кончиться плачевно и с дымком. Поменял резистор — выставил напряжения (по сути, достаточно выставить 20 Вольт на стоке полевика, остальные напряжения с небольшим допуском получились сами) подстроечным резистором. И вуаля — чистый, мягкий и в то же время насыщенный звук с виниловой пластинки играет в 8-омную колонку очень красиво!

В общем вот, стерео вариант фоловера + предусилитель + блок питания к преампу готовы, проверены, протестированы.

По результатам могу сказать:

• Для каждого канала УМЗЧ отдельная вторичка нужна и отдельный блок питания.
• Греется этот усилитель по взрослому, посему радиаторы и еще раз радиаторы.
• По звуку: чистый он, что-ли реальный какой-то, в общем приятный на слух.

На этом, пожалуй, все. Огромная благодарность моим друзьям Сергею и Игорю за идейное вдохновение, теоретическую и практическую помощь. Схему собрал и испытал — neo_work_tyumen.

Принцип работы

Из самого обозначения класса АВ нетрудно сделать вывод, что данный режим является гибридом класса А и класса В. Как работают усилители класса А, мы уже разобрались, а с классом В ознакомиться не успели, поэтому начнем с него. И для начала вспомним логику, которой руководствовался создатель усилителя класса А. Для того, чтобы получить возможность воспроизводить и положительную, и отрицательную полуволну с помощью одного активного элемента, он применил смещение средней точки (тока покоя) в середину рабочей зоны лампы.

Создатели усилителей класса В рассуждали по-другому: «Если одна лампа или один транзистор с нулевым смещением способен воспроизвести только одну полуволну сигнала, почему бы не добавить в схему еще один активный элемент, разместив его зеркально, чтобы воспроизводить другую полуволну?».

Это вполне логично, ведь при таком раскладе оба транзистора работают с нулевым смещением. Пока на входе усилителя присутствует положительная полуволна — работает один транзистор, а когда приходит время воспроизводить отрицательную полуволну, первый транзистор полностью закрывается и вместо него в работу включается второй. В английском варианте этот принцип действия получил название push-pull или, говоря по-русски, «тяни-толкай», что в общем-то очень хорошо описывает происходящее.

Если сравнивать класс В с классом А, наиболее очевидным преимуществом является то, что в классе В на каждую волну приходится полный рабочий диапазон транзистора (или лампы), в то время как в классе А обе полуволны воспроизводятся одним активным элементом. Это значит, что усилитель класса В будет вдвое мощнее усилителя класса А, собранного на таких же транзисторах.

Второй, чуть менее очевидный, но очень важный плюс класса В — нулевые токи смещения. Когда сигнал на входе равен нулю, ток, протекающий через транзисторы, тоже равен нулю, а это значит, что напрасного расхода энергии не происходит, и энергоэффективность схемы получается в разы выше, чем в классе А.

Однако из этого же факта вытекает и главный недостаток усилителя класса В. Момент включения транзистора в работу после полностью закрытого состояния сопровождается небольшой задержкой, поэтому при прохождении звуковым сигналом нулевой точки, когда один транзистор уже закрылся, второй транзистор не успевает мгновенно подхватить эстафету, и в этой самой переходной точке возникают небольшие временные задержки.

На практике это выражается в особенной нелюбви усилителя к тихой музыке, а также в плохой передаче микродинамики. И хотя история знает успешные реализации класса В, например — легендарный Quad 405, проблемы данного режима работы никуда не делись. Тот же 405-й не только радовал энергичным и мускулистым звучанием, но также имел явную склонность рисовать звуковую картину крупными мазками, масштабно, не размениваясь на мелочи.

Для того, чтобы сохранить все плюсы класса В и решить проблему переходных процессов, инженеры пошли на хитрость. Они включили оба транзистора со смещением, как это делается в классе А, но величина смещения при этом была выбрана существенно меньшая: так, чтобы покрыть лишь те моменты, когда транзистор близок к закрытию, выводя тем самым переходные процессы из рабочей зоны.

Это позволило усилителю класса АВ незаметно преодолевать нулевую точку, а также дало еще один крайне полезный эффект. При малой амплитуде сигнала, укладывающейся в пределы смещения тока покоя, подобный усилитель работает в классе А и, только когда амплитуда выходит за пределы выбранной производителем величины смещения, он переходит в режим АВ.

Селектор входов усилителя и отключение

В нашем усилителе мы будем использовать китайский селектор входов, но мы его немного переделаем.

Задача первая — это, собственно, переключать аудио вход. А вторая — использовать эту же плату для отключения звука после выключения усилителя.

Давайте вспомним, что мы поставили конденсаторы 66000 мкФ в питание каждого канала усилителя. Поэтому, при выключении нашего усилителя, он будет еще какое-то время работать, используя конденсаторы, пока они не разрядятся. При этом, первых 5 секунд после выключения будет играть музыка, а затем в колонках будет просто хрипеть еще несколько минут. Согласитесь, это не очень приятно.

Как обычно решают такие проблемы в усилителях? Ставят схему с реле, которая отключает акустику сразу после выключения усилителя. Обычно эта же схема является защитой акустики от постоянного тока при повреждении выходного каскада усилителя.

Давайте еще раз посмотрим на схему нашего усилителя:

На выходе мы видим конденсатор С5, через который подключается акустика. Через него не пройдет постоянный ток, поэтому защита нам не требуется. Теперь у нас есть вариант отключать акустику через реле и, таким образом, решить проблему. Но недостатком этого метода является звуковой сигнал, который будет проходить через контакты реле, что не очень хорошо. Чем меньше соединений у нас будет, тем лучше.

Поэтому мы решили пойти другим путем, а именно: при отключении усилителя перед входным конденсатором С1 будем замыкать его вход, как показано на схеме красным цветом. При замкнутом входе никаких звуков из акустики не будет.

У нас на плате 4 реле, которые включают один из 4 входов в усилитель (AUX, PHO, DVD, CD). По умолчанию все входы отключены, то есть контакты всех реле находятся в нормально разомкнутом состоянии. Мы же возьмем одно из реле (четвертое слева на право на картинке, CD) и перепаяем его так, чтобы контакты были в нормально замкнутом состоянии.

Получится, что при выключенном усилителе реле будет замыкать вход на плату. А как только мы его включим, реле разомкнется и звуковой сигнал будет поступать на плату. Получается, что, при выключении усилителя, 1-3 реле отключат все входы, а наше 4 реле перемкнет входы на плату.

Таким образом мы получили небольшую задержку при включении усилителя и теперь, при выключении, у нас не будет играть музыка.

Ультралинейный усилитель класса «А»

Вариант усилителя на отечественных транзисторах

По сути я ничего нового не придумал, просто давно хотел собрать данный усилитель, но на многих ресурсах отзывы о нем были не очень хорошие.

К сожалению, мне не удалось найти фотографии доделанных усилителей. Как правило, на страницах форума были только обсуждения и мне не оставалось ничего, кроме как повторить конструкцию. О схеме очень мало отзывов, в основном только негативные. Жалобы в основном о малом потреблении тока, слишком искаженный выходной сигнал и т.п.

Сначала были найдены все оптимальные замены транзисторам. Все транзисторы использовались отечественного производства. Травить плату не было возможности, поэтому как всегда на помощь пришла макетка.

На плате была собрана вся схема, а выходные транзисторы через провода припаяны к основной плате. В начале для выходного каскада использовал транзисторы КТ805, затем 819 и остановился на КТ803А — самый лучший вариант для этой схемы.

Схема планировалась для стандартной колонки на 4 Ом, поэтому некоторые номиналы схемы нужно подобрать под свои нужды. Выходной конденсатор на 3300 мкФ с напряжением 16-50вольт, входной по вкусу (от 0,1 до 1мкФ). Для питания использовал аккумулятор от бесперебойника, с ним усилитель развивает до 8 ватт, это уже чистейшая мощность, без хрипов, искажений и гулов.

За свою практику собрал немало усилителей мощности. Еще год назад, эталоном звука для меня были микросхемы СТК, затем была повторена схема ланзара и она долго не уступала свои позиции, но несколько дней назад этот усилитель вышел на первое место, оставив позади знаменитого ланзара.

Широкий диапазон воспроизводящих частот — еще одно достоинство этой схемы, хотя частоты ниже 30 Гц усилитель не сможет воспроизвести. Усилитель предназначен для широкополосной акустики, и для качественного звучания в первую очередь нужны качественные колонки. Хотя многие могут не согласится, но очень советую использовать отечественные головки 5 — 10 ГДШ с бумажным или поролоновым подвесом. После чистого класса «А» даже музыкальный центр будет звучать не так хорошо, как раньше.

Выходные транзисторы усилителя греются не так страшно, как говорилось в некоторых форумах, лично у меня без теплоотвода они поработали 10 минут на максимальной громкости, температура не превышала 70-80 градусов.

Странно то, что усилитель настолько качественный, что без подачи входного сигнала в колонках нет никакого шума или гула, словно усилитель выключен и включается только при подаче сигнала на вход.

Не советуется поднимать напряжение питания более 20 вольт, при 18 вольт усилитель показал 14 ватт — чистой синусоидальной мощи, но потреблял при этом 60 ватт… для класса «А» это вполне нормально. В дальнейшем планируется собрать еще один канал, уж больно понравился этот усилитель, рядом с ним даже музыкальный центр дурно звучит.

Список радиоэлементов

Похожие записи:

Цвет #fffff0, цвет слоновой кости, ivory Как выбрать и пользоваться клеммниками wago для соединения проводов Линолеум для кухни: разновидности и советы по выбору типа раскроя и фактуры, фото интерьеров Как сделать реле времени для включения и выключения электроприборов своими руками Деревянное колесо своими руками Делаем клеймо своими руками