Четверг, 29.09.2022

В помощь радиолюбителю
Приветствую Вас Гость
Главная | Регистрация | Вход | RSS
Звуковоспроизведение » Усилители на транзисторах
Простой усилитель класса А


 

Николай Трошин

Простой усилитель класса А.

Данная статья является продолжением работы на тему использования усилителей работающих в А классе для высококачественного звуко-усиления. 
Представляю на Ваше рассмотрение, хорошо отработанную схему усилителя на кремниевых транзисторах.
Неоспоримым преимуществом кремния - является способность работать при гораздо более высоких температурах (по сравнению с германием). При хорошем тепловом контакте транзистора с радиатором, можно считать допустимой температуру радиатора 90…95 град. 

 

КТ818 КТ819

Понятно, что при столь высокой разнице температур радиатора и окружающей среды, теплообмен происходит очень эффективно.
Поэтому при одинаковых площадях радиаторов выходных транзисторов, на кремнии можно получить примерно в 2 раза больше мощности по сравнению с германием. 
Большой ассортимент  кремниевых средне и высокочастотных транзисторов большой мощности, позволяет построить высококачественный усилитель  А класса при совсем простой схеме.

схема усилителя класса А

Данная схема обеспечивает выходную мощность 20 ватт на нагрузке 4 ом. Диапазон рабочих частот усилителя 20…25000 Гц.
В качестве транзистора VT1 здесь можно использовать КТ208Д, КТ209Д, КТ361Г, Е, КТ3107Б, Г, И, К. В качестве транзистора VT2 можно использовать транзисторы КТ815, КТ801, П701, транзистор VT3 КТ814, VT4 - КТ818БМ, ГМ, транзистор VT5 - КТ819БМ, ГМ.
Схема может работать без подбора транзисторов по коэффициенту усиления, однако поскольку она содержит всего 2 каскада усиления, желательно иметь коэффициент усиления транзистора VT1 - не менее 150, транзисторов VT2, VT5 - не менее 50, транзистора VT4 - не менее 80.
Оценить коэффициент усиления транзистора не сложно. Достаточно включить испытуемый транзистор по вот такой схеме (для мощных транзисторов).

схема для подбора транзисторов

Резистор R1 обеспечивает ток в базу примерно 1 ма. Измерительный миллиамперметр измеряет ток коллектора (я использовал стрелочный тестер с пределом измерений 300 ма). Отношение тока коллектора к базовому току - будет коэффициентом усиления транзистора.
Для транзисторов средней мощности, надо уменьшить базовый ток в 10 раз (R1 36k), а для транзистора малой мощности, базовый ток уменьшаем в 100 раз (R1 360k). В качестве источника питания, я использовал 3 щелочные (алкалиновые) батарейки размера АА, которые просто спаял между собой хорошо разогретым паяльником, с использованием не толстого провода (паять надо быстро, чтобы не перегреть батарейку).

При использовании нагрузки 8 ом, напряжение питания нужно увеличить до 39…40 вольт, резистор R10 до 0,25 Ом.
Настройка усилителя сводится к установке половины напряжения питания на коллекторе VT5.
Усилитель потребляет значительную мощность, примерно 100 ватт на каждый канал. Поэтому источник питания должен быть серьезным.
Силовой трансформатор для блока питания, нужно применять мощностью не менее 250 ватт, либо использовать два однотипных трансформатора (на каждый канал) с такой же общей мощностью.
Схема источника питания показана на рисунке ниже.

блок питания усилителя

Вторичная обмотка силового трансформатора должна иметь выходное напряжение ХХ 26 - 27 вольт. Такая схема должна быть на каждый канал усилителя, причем при нагрузке 4 ом, возможно лучше сразу поставить конденсаторы по 22000 мкФ.
Диодный мост с номинальным током не менее 10 А либо 4 диода на 10 А. Большая емкость конденсаторов объясняется значительным током потребления, в том числе и в режиме покоя усилителя, когда пульсации особенно заметны.
Применять электронные фильтры или стабилизаторы я не стал, поскольку они иногда являются причиной самовозбуждения усилителя и источником помех и наводок.

Детали для усилителя:
Резисторы могут быть любой мощности не менее 0.125 ватт за исключением R9 5 ватт, R10 2 ватт. Очень важен номинал резистора R10. От этого зависит правильный режим работы усилителя.
Конденсатор С1 лучше поставить пленочный, С4 пленочный или слюдяной.
Выходные транзисторы КТ818, КТ819 обязательно с буквой "М" в конце (в металлическом корпусе), БМ, ГМ. Радиаторы под них я использовал ребристые размером 120*170, толщиной 35 мм. Если радиаторы будут меньше, то необходим принудительный обдув.
На КТ815 небольшой радиатор-пластинка 2-3 кв. см. На П701 радиатор не нужен.
На резисторе R9 рассеивается значительная мощность. При наличии осциллографа и генератора можно попробовать ее уменьшить. Подаем сигнал на вход,на выход подключаем эквивалент нагрузки и осциллограф. Резистором R4 добиваемся симметричного ограничения максимально возможной амплитуды сигнала. Далее увеличивая резистор R9 добиваемся начала ограничения сигнала сверху. Выпаиваем и измеряем номинал. После этого устанавливаем резистор на 25…30% меньше.
При желании поэкспериментировать можно собрать совсем упрощенную схему.

схема простого усилителя класса А

Транзисторы здесь должны иметь больший К ус. Первый не менее 200, второй не менее 100.
Резистор R7 мощностью не менее 50 ватт. При отсутствии такого можно использовать электрический чайник и утюг по 2000 ватт на220в, соединенные параллельно, либо 2 ТЭН на 2000 ватт. - получается сопротивление около 10 ом. Кстати это можно использовать и как эквивалент нагрузки.
Данная схема позволяет получить 4…5 ватт (потреблять будет все равно около 90 ватт.) На коллекторе VT2 нужно выставить 12 вольт.

Удачи Вам в творчестве и конструировании!



   



Категория: Усилители на транзисторах | Просмотров: 105965 | Добавил: николай9636

Понравилась статья - нажми на кнопку!

Мне нравится!

Всего кликов: 164

Назад

Поделись с друзьями:





Добавлять комментарии могут только зарегистрированные пользователи.

Уважаемый посетитель, Вы зашли на сайт как незарегистрированный пользователь.
Мы рекомендуем Вам зарегистрироваться или войти на сайт под своим именем.


Всего комментариев: 43
1 2 3 »
* * 43) Добавил: николай9636 (13.07.2022 20:23) [Материал]

Думаю-не критично. Однако КТ805 может быть слабоват. Луше КТ803 или КТ808,  и то на пределе.

* * 42) Добавил: Kord Виталий (13.07.2022 17:03) [Материал]

Насколько по вашему мнению критчно для качества звука применить в качестве VT4, VT5 НЕкомплементарную пару? 
Если например в качестве VT5 использовать КТ805 а для ИТ КТ818.

* * 41) Добавил: николай9636 (12.07.2022 18:56) [Материал]

В моей схеме выходной транзистор работает на динамическую нагрузку- источник тока. Такой каскад высоко линеен, и мне как то близок и понятен. У  Линси Худа тот же транзистор работает на эмиттерный повторитель. Называть такой каскад двухтактным я бы не стал.

* * 40) Добавил: Kord Виталий (12.07.2022 16:29) [Материал]

Николай, немогли бы вы всетаки подробней по вашему мнению расписать приимущества данной схемы по сравнению с классической Худа. У последнего использован предвыходной транзистор в качестве фазовращателя, таким обарзом при его открытие ток базе на одном из транзисторе вырастает а на другом пропорционально уменьшаеться. Таким образом, у нас есть точный делитель фаз тока и достигается настоящая двухтактная работа

* * 39) Добавил: николай9636 (24.04.2022 12:20) [Материал]

В данной схеме нет.  Можно, если построить усилитель по схеме из статьи  "Германиевый усилитель класса А."

* * 38) Добавил: Kord Виталий (23.04.2022 23:19) [Материал]

Подскажите пожалуйста можно ли применить в данной схема транзисторы VT4, VT5 одной структуры(например оба npn или pnp)?

* * 37) Добавил: николай9636 (14.12.2021 17:13) [Материал]

т1-оэ усилитель напряжения и тока,    т2, т5-составной транзистор Дарлингтона-усилитель напряжения и тока,   т3, т4-источник стабильного тока -динамическая нагрузка для 2-го каскада.

* * 36) Добавил: Kord Виталий (13.12.2021 19:39) [Материал]

Поправьте пожалуйста если неправильно.
VT1 включен с ОЭ для согласования с источником сигнала
VT2 включен с ОК для согласования со выходным транзистором
VT3 включен с ОК подача напряженя на базу с резистора R10
VT4 включен с ОК для стабилизации тока
VT5 включен с ОЭ в режиме усиления по напраяжению и току.

* * 35) Добавил: николай9636 (13.12.2021 17:01) [Материал]

В данной схеме выходной каскад-простой усилитель с общим эмиттером, в качестве нагрузки у него-источник тока. Он усиливает обе полуволны сигнала (положительную и отрицательную). Через него должен все время протекать ток равный максимальному току через нагрузку-в данном случае почти 4а. (класс А) .  Во второй схеме (класс АВ ) выходной каскад-два транзистора включенные по схеме с общим коллектором. Один усиливает отрицательную полуволну сигнала,  другой-положительную. Открываются транзисторы (начинает протекать ток) только при наличии сигнала на входе.  В состоянии покоя ток потребления не превышает 200ма.

* * 34) Добавил: Kord Виталий (12.12.2021 16:27) [Материал]

Не не могли бы вы уточнить особенности приведённой схеме в этой статье и усилителя простого на 50 Вт. Возможно и тут перевести в меньшей ток потребления и повысить напряжение питания получиться также клас АБ.
Тоже самое можно сделать из усилителем простым на 50 Вт увеличить ток и перевести его в режим А. Не так ли?

* * 33) Добавил: николай9636 (12.12.2021 14:30) [Материал]

Большой потребляемый ток (в данном случае почти 4 А ) особенность класса А.  Сильно увеличив R9 вы загнали источник тока в неправильный режим. Уменьшить ток можно увеличив R10 до 0.3 ом R9 680 ом  и нагрузку до 8 ом . Ток будет около 2А.  Выходная мощность снизится до 10вт. Если радиаторы небольшие-требуется обдув. Если нужен меньший ток потребления соберите схему ,работающую в классе АВ , например Простой усилитель на 50 вт.

* * 32) Добавил: Kord Виталий (11.12.2021 22:53) [Материал]

Собрал этот усилитель, звучит приятно.
Но вот только с резистором R9 с номиналом 340 Ом ток получался свыше 2.7А. Пришлось увеличить аж до 2,2кОм в таком варианте ток установился 0,75А больше пока размеры радиатора не позволяют.
Также увеличит номинал резистора R2 с 8,2кОм до 47кОм только так удалось отрегулировать половину напряжения на коллекторах VT4, VT5.
Так вот, меня интересует почему пришлось так значительно менять сопротивления? Возможно ли это из-за использования транзисторов с высоким ку VT1(h21=350) и VT3(h21=290)?

* * 31) Добавил: victor Виктор Демидов (30.11.2021 17:00) [Материал]

Применение Шиклая здесь на выходе рассматриваю и как возможное повышение КПД. Хотя не уверен.

* * 30) Добавил: victor Виктор Демидов (30.11.2021 14:35) [Материал]

Николай, спасибо за ответ!

* * 29) Добавил: николай9636 (30.11.2021 14:35) [Материал]

P.S. Виктору. По поводу составного транзистора-погорячился. Теоретически составной Шиклаи должен работать. Можно даже попробовать включить его вместо VT2 VT5 ,которые образуют составной транзистор Дарлингтона. Впрочем такой вариант не проверял. Может вылезти самовозбуждение.

* * 28) Добавил: николай9636 (29.11.2021 17:43) [Материал]

Здравствуйте, Виктор! Пытался использовать на выходе составной транзистор (правда в германиевом варианте) вылезали разные неприятности. VT4-мощный, VT3 -лучше работает при небольших токах  транзистор средней мощности.

* * 27) Добавил: victor Виктор Демидов (25.11.2021 23:24) [Материал]

Добрый день! Есть несколько pnp транзисторов в качестве выходных. Можно ли использовать вместо VT5 составную пару Шиклая npn + pnp? Какие-либо изменения в схеме нужны при добавлении пары Шиклая? И еще: можно ли для источника тока (VT3 VT4) использовать одинаковые транзисторы?

* * 26) Добавил: николай9636 (06.11.2020 08:19) [Материал]

Не против.

* * 25) Добавил: bashka07871 Алексей Башкирев (05.11.2020 10:38) [Материал]

Спасибо за ответ,Николай,начал потихоньку этот усилок комстролить. До этого класс А никогда не делал. Вы не против,если буду активно интересоваться? Заранее прошу прощения за "много букаф".С большим уважением и благодарностью, Алексей.

* * 24) Добавил: николай9636 (04.11.2020 13:34) [Материал]

Добрый день, Алексей. Малый ток только для упрощения процесса (можно использовать обычные батарейки АА ) и меньше вероятность сжечь транзистор. При  больших токах точность измерений будет выше. Но оценить можно и так.

1-20 21-40 41-43