простой унч 100 вт d класс своїми руками
Все написанное ниже является моим представлением того, что нужно знать начинающему радиолюбителю, решившему сделать этот усилитель, и не претендует на абсолютную истину.
Ланзар представляет собой усилитель, построенный по классической симметричной схеме, свыходным каскадом работающий в классе ав, и обладает довольно неплохим звучанием, при отсутствии сложной настройки и дефицитных комплектующих. Коэффициент усиления немного повышен – до 28 раз (изменен r14), изменены номиналы входного фильтра r1, r2, а также по совету maybe i’m a leo номиналы резисторов базового делителя транзистора термостабилизации (r15, r15’) для более плавной настройки тока покоя. Это не компьютер, никакое супер - охлаждение не нужно, конструкция не должна работать на пределе своих возможностей, тогда вы получите надежный усилитель, который будет работать долгие годы и радовать вас звуком. У реального же музыкального сигнала, в отличие от синуса, соотношение пикового и среднего значений гораздо меньше, поэтому нет смысла тратить деньги на лишние мощности трансформатора, которые все равно никогда не будут использованы. Если же у вас в закромах он уже имеется, и вдруг оказался большей мощности, чем расчетная, то можно смело его использовать, запас – вещь хорошая, но фанатизма не нужно. А при больших мощностях трансформатора и емкостях в фильтре с целью защиты трансформатора и мостика от колоссальных пусковых токов следует использовать т. По типам конденсаторов, используемых в качестве разделительных, существуют разные мнения, поэтому искушенные смогут сами выбрать для себя наилучший вариант оного. Электролитические конденсаторы с8, с11, с16, с17 должны быть рассчитаны нанапряжение не ниже, чем напряжение питания с запасом 15 - 20%, например, при ±35 в подойдут конденсаторы на 50 в, а при ±50 в уже нужно выбирать на 63 вольта. Исправления с моей стороны носили в основном косметический характер, также исправлены некоторые ошибки в подписанных номиналах, вроде перепутанных резисторов у транзистора термостабилизации и др. Перед впаиванием каждая деталь должна быть проверена на исправность, сопротивление резисторов измерено во избежание ошибки в номинале, транзисторы проверены прозвонкой тестером, и так далее.
Транзисторы vt5, vt6 тоже нужно установить на небольшие радиаторы – например 2 плоские пластинки размерами около 7х3 см, вообще, что найдется в закромах, то и ставьте, незабудьте только термопастой промазать. Ток покоя можно узнать, измерив падение напряжения на паре эмиттерных резисторов, например на r26 и r27 (мультиметр установить на предел 200 мв, щупы – на эмиттеры vt10 и vt11). Лучше измерить уровень выходного напряжения источника при полной громкости (амплитуду) и подсчитать, какой ку необходим для работы усилителя с полным размахом выходного напряжения, взяв его с запасом 3 дб (до клиппинга). Микросхемы stk – гибридные микросхемы которые выполнены на бескорпусных транзисторах по толсто пленочной технологии и лазерной подгонкой номиналов всех сопротивлений. Конечно можно вспомнить и ламповые усилители но это довольно размытая тема да и к тому же сегодня уже становится не просто найти стоящие лампы и трансформаторы, а если и удается то цены на подобные экспонаты не самые низкие.
Если копнуть в глубь промышленности и рассмотреть спектр микросхем которые устанавливают на свои звуковоспроизводящие устройства большинство фирм то можно увидеть занимательную тенденцию, к примеру если рассмотреть практически любую акустическую систему бюджетного уровня (1000 - 2000 руб. Производители прибегают к подобным решением в виду того что микросхемы этого ряда не придирчивы к питанию, им требуется крайне малое количество внешней обвязки (резисторов, конденсаторов, катушек), а порой и не требуют вообще.
Если же попытаться рассмотреть уже более дорогие и качественные ас то в большинстве случаев можно увидеть либо транзисторные усилители, либо те самые stk. В этой статье мы рассмотрим микросхему stk402 - 120s одним из достоинств линейки “stk402 - 020…stk402 - 120” является то, что каждая из этих микросхемы имеет абсолютно одинаковую обвязку, а последнее значение.
А значит каждый сможет выбрать ту мощность, которая нужна именно ему, а если она перестанет его устраивать будет достаточно заменить только микросхему на более высокий наминал ну и в некоторых случаях и силовой трансформатор на более высокое напряжение.
Вот итоговая фотография, чтобы не возникло вопросов сразу скажу что большая часть неполярных конденсаторов в данном случае в таких же корпусах как и резисторы. Качество аппаратуры для этого нужно такое, какое у любителей децибел громкости как таковых просто не помещается там, где у здравомыслящих людей ум, но у последних оный за разум заходит от цен на подходящие усилители (умзч, усилитель мощности звуковой частоты). Чтобы основательно вникнуть в звукотехнику, придется постепенно освоить довольно много теоретического материала и не забывать по мере продвижения обогащать багаж знаний. Перед первым включением питания нагрузку (динамик) отключаем; вместо r1 впаиваем цепочку из постоянного резистора на 33 ком и переменного (потенциометра) на 270 ком, т. Компоненты, требующие дополнительного охлаждения, на схемах обводятся пунктиром; правда, далеко не всегда; иногда – с указанием необходимой рассеивающей площади теплоотвода. Параллельно электролитическим конденсаторам ип включаются керамические по 0, 01 мкф для предотвращения самовозбуждения на ультразвуковых частотах, способного мгновенно сжечь выходные транзисторы. Для этого придется расширить приборный парк – нужен осциллограф, генератор звуковых частот (гзч) и милливольтметр переменного тока с возможностью измерения постоянной составляющей. Этот умзч очень критичен к электропитанию, топологии монтажа и общей, поэтому налаживать его нужно в конструктивно законченном виде и только со штатным источником питания. В - третьих, менять топологию монтажа крайне нежелательно, но, если очень надо, на стороне проводников обязательно должен быть рамочный экран (земляная петля, выделена цветом на рис. По идее, искажения на мириадах кристаллитов должны компенсировать друг друга, но самая малость (похоже, обусловленная квантовыми неопределенностями) остается. Производители и торговцы без зазрения совести подсовывают вместо бескислородной обычную электротехническую медь – отличить одну от другой на глаз невозможно. Автор, когда только еще пошли разговоры об аудиопроводах, понял, что, в принципе, это не пустая болтовня, тем более, что бескислородные провода к тому времени уже давно использовались в технике спецназначения, с которой он по роду деятельности был хорошо знаком. Как видим, уже на первых порах освоения звукотехники нам пришлось столкнуться с понятием hi - fi (high fidelity), высокая верность воспроизведения звука. Поэтому умзч с кни 0, 1% (–60 дб от уровня громкости в 110 дб) оценит как hi - fi рядовой слушатель, а с кни 0, 01% (–80 дб) можно считать не искажающим звук. В нем четко прослеживаются только гармоники до 3 - й – 4 - й, а комбинационных составляющих (сумм и разностей частот входного сигнала и их гармоник) очень мало. В настоящее время болезни роста транзисторной техники успешно преодолены и побочные частоты на выходе хорошего умзч с трудом улавливаются специальными методами измерений. Никто не сможет отрицать, что современная цифрозеркалка дает картинку неизмеримо более четкую, подробную, глубокую по диапазону яркостей и цвета, чем фанерный ящичек с гармошкой. Как известно, электрогитара стала полноценным солирующим инструментом после того, как предварительно усиленный сигнал со звукоснимателя стали пропускать через специальную приставку – фьюзер – преднамеренно искажающую его спектр. Тем, кому ламповый усилитель нужен не для экспериментов, а в силу технической необходимости, долго осваивать тонкости ламповой электроники недосуг, они другим увлечены. Вверху – с регулятором тембра по классической схеме баксандала, обеспечивающей достаточно глубокую регулировку, но вносящей небольшие фазовые искажения в сигнал, что может быть существенно при работе умзч на 2 - полосную ас. В ней экранная сетка л2 запитана от средней точки анодного выпрямителя (анодная обмотка силового трансформатора симметричная), а экранная сетка л1 через нагрузку.
Главные враги качества мощного сигнального нч (звукового) трансформатора – магнитное поле рассеяния, силовые линии которого замыкаются, обходя магнитопровод (сердечник), вихревые токи в магнитопроводе (токи фуко) и, в меньшей степени – магнитострикция в сердечнике.
Коэффициент заполнения керна (центрального стержня магнитопровода) сталью упадет, сечение магнитопровода для получения заданной мощности придется увеличить, отчего искажения и потери в нем только возрастут. В сердечнике звукового трансформатора, работающего с постоянным подмагничиванием (напр анодным током однотактного выходного каскада) должен быть небольшой (определяется расчетом) немагнитный зазор. Наличие немагнитного зазора, с одной стороны, уменьшает искажения сигнала от постоянного подмагничивания; с другой – в магнитопроводе обычного типа увеличивает поле рассеяния и требует сердечника большего сечения. Выходные трансформаторы двухтактных оконечных каскадов наматываются по специальным схемам, чтобы уменьшить паразитную (через поле рассеяния, не через сердечник) магнитную связь между секциями анодной обмотки.
В таком случае сердечник собирают вперекрышку (пластины кладут просечкой то в одну, то в другую сторону), а его сечение увеличивают на 10% против расчетного. Собирают пакет из ш - пластин, кладут полоску непроводящего немагнитного материала толщиной в величину немагнитного зазора, накрывают ярмом из пакета перемычек и стягивают все вместе обоймой. Главная задача тут – сделать обмотки как можно компактнее с целью уменьшения поля рассеяния; их активное сопротивление все равно получится много меньше 800 ом. Поэтому обмотки мотают виток к витку (если нет намоточного станка, это маета ужасная) из как можно более тонкого провода, коэффициент укладки анодной обмотки для механического расчета трансформатора берут 0, 6. Готовят разбавленный вдвое акриловый лак или, по старинке, шеллак; пластины с перемычками быстро покрывают лаком с одной стороны и как можно быстрее, не придавливая сильно, вкладывают в каркас. Д; когда окно каркаса заполнится, накладывают скобы и туго стягивают болтами; через 1 - 3 мин, когда выдавливание лака из зазоров видимо прекратится, добавляют пластин снова до заполнения окна; повторяют пп. Умзч на интегральных микросхемах (имс) делают чаще всего те, кого устраивает качество звука до среднего hi - fi, но более привлекает дешевизна, быстрота, простота сборки и полное отсутствие каких - либо наладочных процедур, требующих специальных знаний. Достоинство – способность работать на очень низкоомную, до 1, 6 ом, нагрузку, что позволяет снимать полную мощность при питании от бортовой сети 12 в, а 7 - 8 вт – при 6 - вольтовом питании, напр на мотоцикле.
) tda7261 может работать в режиме мутирования и с функцией st - by (stand by, ждать), переводящей умзч в режим минимального энергопотребления при отсутствии входного сигнала в течение определенного времени.
Для настоящей оцифровки с аналогового сигнала снимают отсчеты уровня с частотой квантования, не мене чем вдвое большей наивысшей из воспроизводимых частот, величина каждого отсчета записывается помехоустойчивым кодом и сохраняется для дальнейшего использования. В них аналог непосредственно преобразуется в последовательность широтно - модулированных импульсов (шим) высокой частоты, которая и подается на динамик через фильтр низких частот (фнч). Рис на которой можно собрать хороший усилитель для колонок до среднего hi - fi включительно, с разделением частот на 2 полосы или для системы с сабвуфером. Расфильтровка нч и сч - вч в том и другом случае делается по входу на слабом сигнале, что упрощает конструкцию фильтров и позволяет глубже разделить полосы. Сабвуфер размещают, в принципе, как удобнее, а стереоэффект обеспечивается отдельными сч - вч каналами со своими малогабаритными ас, к акустическому оформлению которых особо серьезных требований не предъявляется. Знатоки сходятся на том, что стерео лучше все же слушать с полным разделением каналов, но сабвуферные системы существенно экономят средства или труд на басовый тракт и облегчают размещение акустики в малогабаритных помещениях, почему и пользуются популярностью у потребителей с обычным слухом и не особо взыскательных. Это совершенно неправильно, если, скажем, расчет акустики под комнату дал для одной колонки пиковую мощность w, то мощность сабвуфера нужна 0, 8(2w) или 1, 6w. Идентичность усилителей, образующих плечи моста, обеспечивается применением спаренных умзч на имс, выполненных на одном кристалле; это, пожалуй, единственный случай, когда усилитель на микросхемах лучше дискретного. При разбалансе моста в токе нагрузки появляется постоянная составляющая, способная вывести из строя динамик, а схемы защиты на подбасах часто глючат, отключая динамик, когда не надо. Хотя в этом усилителе реализованы едва ли не все ламповые ритуалы (кроме, пожалуй фиксированного смещения от батареек), он не только и не столько дань любезности вакуумным аудиофилам. Сравнивая с усилителем на lm3875, данный усилитель развивает примерно вдвое большую мощность на моих 4 - х омных колонках и обеспечивает глубокий и напористый бас и хорошую динамику.
Схемотехника транзисторных широкополосных усилителей мощности отработана и если просмотреть схемы импортных трансиверов, как дешевых так и самых дорогих моделей, то различие в построении этих узлов минимальны, отличия только в наименовании транзисторов, номиналах деталей и незначительно в схеме.
Если читатель знаком с предыдущей книжкой - описанием сетевого trx, в котором применен шпу на кт956а, то он может отметить минимальную разницу в построении таких каскадов. Так как трансивер предназначен для работы от источника питания напряжением 13, 8в, то поиски были направлены на то, чтобы обеспечить требуемую мощность с минимальным завалом амплитудно - частотной характеристики в высокочастотной области и сохранением линейности при понижении напряжения питания до 11в. Если еще учесть, что стоимость их как правило выше, чем транзисторов предназначенных для работы от 24 - 28в и на радиорынках они довольно редко встречаются, то прежде чем браться за изготовление такого усилителя следует задуматься - а нужно ли прилагать героические усилия, чтобы зацикливаться на этих пресловутых, принятых во всем мире 13, 8в. Такой способ монтажа позволяет легко закрепить плату на радиаторе и обеспечивает доступ к замене элементов без переворачивания платы, тем самым упрощается процесс настройки шпу.
Напряжение питания платы 13, 8в, если используется отдельный стабилизированный мощный источник питания для трансивера, то напряжение для этого узла можно поднять до 14, 5в, а для остальных каскадов trx ввести дополнительный стабилизатор на 12 - 13в. Ту же мощность при повышенном напряжении можно будет получить при меньшем токе и за счет этого уменьшить просадку питающего напряжения на подводящих проводах. Не нужно забывать, что при низковольтном питании трансивера и довольно большой выходной мощности, потребляемый ток может достигать значительных значений. Например на сетевом “шнурке” длиной 1м от сгоревшего 100вт паяльника, используемом для подачи питающего напряжения от блока питания к трансиверу, просадка напряжения при токе до 10а может достигать 0, 3 - 0, 5в, приплюсуйте сюда просадку на проводах внутри трансивера от разъема до выключателя и обратно к плате шпу, в итоге на коллекторах выходных транзисторов при максимальной мощности вместо 13, 8в, на которые настроен блок питания, имеем 13 - 13, 3в. Первичная обмотка - 1 виток из оплетки от тонкого коаксиального кабеля с отводом от середины или один виток из сложенных двух монтажных проводов во фторопластовой изоляции, начало одного соединено с концом второго и образует средний вывод. Вторичная обмотка, в случае применения оплетки от коаксиального кабеля для i обмотки, проходит внутри этой оплетки, если же применен монтажный провод для “первички”, то обмотка ii пропускается через отверстия столбиков аналогично i обмотке, только выводами в противоположную сторону.
Количество витков обмотки ii может колебаться от 2 до 5 в зависимости от исполнения обмотки i и их придется подобрать экспериментально по лучшему кпд и оптимальной ачх выходного каскада на требуемом сопротивлении нагрузки.
Обмотка 1 - один виток оплётки от коаксиального кабеля, обмотка 2 - два - три витка монтажного провода во фторопластовой изоляции, проложенного внутри первичной обмотки.
Точное количество витков вторичной обмотки подбирается при настройке на требуемое сопротивление нагрузки и номинальной выходной мощности по равномерной ачх и наилучшему кпд каскада. Транзисторные усилители хоть и отличаются огромным числом применяемых микросхем, но каждый радиоэлектронщик постоянно стремится сделать что - то новое, более мощное, более сложное, интересное.
Коментарі
Дописати коментар