Усилитель солнцева печатная плата

Усилитель солнцева печатная плата

Высококачественный предварительный усилитель

Принципиальная схема, описание, печатная плата предварительного усилителя Солнцева

Многие радиолюбители считают, что качество звучания бытового радиокомплекса чуть ли не целиком определяется параметрами только усилителя мощности ЗЧ и акустической системы. С этим вряд ли можно согласиться. Как показывает практика, именно после появления в комплексе усилителя мощности и громкоговорителей высокого класса обнаруживаются ранее незаметные недостатки остальных узлов звуковоспроизводящего тракта: предварительного усилителя, темброблока, предусилителя-корректора проигрывателя и т. п. Доработку тракта в этом случае обычно начинают с предварительного усилителя и регуляторов громкости и тембра. И тут оказывается, что сформулировать конкретные требования к ним не так-то просто и в первую очередь потому, что нормы на параметры этих устройств во многом зависят от выбранной структурной схемы тракта.

В самом деле, предварительный усилитель, регулятор громкости и темброблок могут быть соединены в разной последовательности. Наиболее часто регулятор громкости включают либо на входе предварительного усилителя (за которым следует темброблок), либо на входе усилителя мощности (т. е. после темброблока). В первом из этих вариантов облегчается согласование устройств по уровням сигналов, исключается перегрузка отдельных каскадов, но несколько ухудшается отношение сигнал/шум, так как на вход предварительного усилителя в большинстве случаев поступает сигнал, ослабленный регулятором громкости. Кроме того, этот вариант неудобен, если предполагается введение таких режимов, как “Монитор”, независимая работа с двумя источниками сигнала и т. п.

Во втором варианте коммутация упрощается, требования к шумовым характеристикам предварительного усилителя могут быть снижены, но на первый план выдвигается его перегрузочная способность. Она в этом случае должна быть, по крайней мере, не менее 20 дБ, что не всегда выполнимо.

Возможен и компромиссный вариант, в котором регулятор громкости включен на входе усилителя мощности, а еще один, дополнительный регулятор уровня сигнала — на входе предварительного усилителя. Назначение последнего — понизить уровень входного сигнала до номинального значения. Такая структура представляется наиболее подходящей для высококачественного звуковоспроизводящего комплекса.

Многое зависит от схемных решений узлов рассматриваемой части тракта. Прежде чем их выбирать, необходимо четко ответить на следующие вопросы:

— какими (активными или пассивными) должны быть регуляторы громкости и тембра)?

— должна ли быть в регуляторе громкости тонкомпенсация?

— сколько полос должен иметь регулятор тембра?

— каковы должны быть пределы регулирования тембра?

У получивших в последние годы широкое распространение активных регуляторов громкости немало достоинств: большой диапазон регулирования, возможность применения доступных переменных резисторов группы А и т. д. Но есть и существенные недостатки: в них трудно получить нулевой уровень выходного сигнала (особенно при наличии тонкомпенсации); усилительные каскады — основа таких регуляторов — вносят в сигнал искажения, сколь бы малыми они ни были. По мнению автора, в высококачественном звуковоспроизводящем тракте должно быть возможно меньше усилительных каскадов, и с этой точки зрения пассивный регулятор громкости предпочтительнее.

Что касается активных регуляторов тембра, которые также строят на основе усилителей, то в них АЧХ формируется изменением в широких пределах глубины частотно-зависимой ООС. С точки зрения минимизации нелинейных, интермодуляционных, фазовых и динамических искажений такой режим работы нельзя считать благоприятным, поэтому использовать активные регуляторы тембра в высококачественном комплексе вряд ли целесообразно.

В регуляторе громкости желательно иметь тонкомпенсацию, так как без нее звучание на малых уровнях громкости теряет естественность. Однако входные и выходные сопротивления известных автору тонкомпенсированных регуляторов — комплексные, частотно-зависимые и изменяются при регулировании в широких пределах. Для нормальной работы такой регулятор необходимо включать в тракт через развязывающие усилители, а это, как уже отмечалось, дополнительные источники искажений сигнала. Конечно, можно предусмотреть возможность отключения тонкомпенсирующих цепей, но это усложнит коммутацию, потребует согласования характеристик регулятора с подключенными и отключенными цепями. Чтобы не усложнять задачу, от тонкомпенсации, видимо, можно отказаться, особенно, если учесть, что искажения тембра звучания при ее отсутствии будут только на малых уровнях громкости, а высококачественные фонограммы обычно слушают на уровнях, выше среднего.

Менее очевиден ответ на вопрос о необходимом числе полос регулятора тембра. Несомненно, наибольшими возможностями обладают многополосные регуляторы — эквалайзеры. Они позволяют корректировать частотную характеристику звукового давления с учетом особенностей акустической системы, помещения прослушивания, спектра фонограммы. Однако схемы эквалайзеров довольно сложны, по уровню искажений и шумовым характеристикам они значительно уступают простейшим. Кроме того, как отмечалось в [Л], в ряде случаев высокое качество звуковоспроизведения обеспечивается при подаче сигнала от источника непосредственно на вход усилителя мощности. Исходя из этого, автор считает целесообразным для оперативной регулировки тембра использовать обычный пассивный мостовой регулятор высших и низших частот, а эквалайзер вместе с другими вспомогательными устройствами (шумоподавителем, рокот-фильтром, фильтрами нижних и верхних частот и т. п.) объединить конструктивно в специальный блок, включаемый в тракт только в необходимых случаях (например, при прослушивании и перезаписи фонограмм недостаточно высокого качества) .

С учетом всего сказанного выше структура рассматриваемой части тракта вырисовывается следующей: вспомогательный регулятор (плавный или ступенчатый), ослабляющий сигнал на 20. 30 дБ, предварительный усилитель с горизонтальной АЧХ и минимально возможными искажениями в рабочем диапазоне частот, пассивный мостовой регулятор тембра с небольшими (примерно ±10 дБ) пределами регулирования и пассивный нетонкомпенсированный регулятор громкости. Входные и выходные сопротивления каскадов необходимо выбрать такими, чтобы обеспечить их нормальную совместную работу. Поскольку номинальное входное напряжение усилителя мощности — 0,2 В [Л], суммарный коэффициент передачи предварительного усилителя и регулятора тембра можно выбрать равным 1, т. е. использовать первое из этих устройств только для компенсации ослабления сигнала вторым. Номинальное входное напряжение тракта в этом случае также будет равно 0,2 В, что, с одной стороны, вполне достаточно для работы с большинством источников сигнала, а с другой — позволяет подавать сигнал (с сохранением уровня) через регулятор громкости непосредственно на вход усилителя мощности (минуя предварительный усилитель и регулятор тембра).

Качественные показатели комплекса при выбранной структуре определяются по существу параметрами предварительного усилителя: его шумами, рабочим диапазоном частот, гармоническими и интермодуляционными искажениями, перегрузочной способностью. Исходя из технических характеристик усилителя мощности, нормы на параметры предварительного усилителя были установлены следующие:

Номинальное входное напряжение. В . 0,2

Отношение сигнал/ шум, дБ, не менее . 80

Перегрузочная способность, дБ . 15. 20

Номинальный диапазон частот (по сигналу максимальной амплитуды), Гц, не уже. 20. 20 000

Коэффициент гармоник в номинальном диапазоне частот, %, не более ….. 0,05

Кроме того, было поставлено еще одно, дополнительное условие: включение в тракт предварительного усилителя с регулятором тембра (в положении горизонтальной АЧХ) не должно ухудшать качества звучания при субъективных экспертизах. Как выяснилось, именно это требование оказалось наиболее важным. Целый ряд устройств с очень хорошими параметрами при таких испытаниях вносили искажения, характер которых с трудом поддается описанию, но наличие их безошибочно определялось по ухудшению “прозрачности:”, “чистоты”, естественности звучания.

После длительных поисков и серии неудач был разработан усилитель на основе ОУ К574УД1А (см. рис. 1), отвечающий всем поставленным требованиям. Эксперименты показали, что коэффициент гармоник этого ОУ сильно зависит от нагрузки: пренебрежимо малый при ее сопротивлении 100 кОм и более он возрастает до 0,1 % на нагрузке 10 кОм. Отсюда был сделан вывод, что для получения достаточно низкого уровня нелинейных искажений ОУ необходимо “умощнить”. Для этой цели был выбран так называемый параллельный усилитель. От обычных он отличается тем, что искажения типа “ступенька” в нем практически отсутствуют даже без ООС. В усилителе же, охваченном ООС, коэффициент гармоник в диапазоне частот 20. 20 000 Гц не превышает 0,03 % при сопротивлении нагрузки более 500 Ом. Искажения измерялись прибором С6-5. В качестве источника сигнала был использован генератор Г3-102. Коэффициенты гармоник собственно генератора и генератора с усилителем были одинаковыми. Это дает основания полагать, что фактическое значение параметра меньше 0,03%. Интермодуляционные искажения измерить не удалось из-за отсутствия необходимой аппаратуры.

Читайте также:  Переходник для холодной воды

Принципиальная схема предварительного усилителя с регулятором тембра приведена на рис. 2. ОУ DA1 и транзисторы VT1—VT4 образуют линейный усилитель, компенсирующий потери сигнала в регуляторе тембра (R19-R26, С8—С11), на ОУ DA2 и транзисторах VT5 — VT8 собран развязывающий усилитель, выходной сигнал которого используется для записи на магнитофон. Вообще говоря, коэффициент передачи этого усилителя желательно выбирать близким к 1. Однако поскольку умощненный ОУ как повторитель работает хуже, чем усилитель, коэффициент передачи был выбран равным 13, а для получения уровня сигнала, необходимого для записи, на входе развязывающего усилителя включен делитель напряжения R10R11. Общий коэффициент передачи усилителя с делителем — 1,8. 1,9.

Мостовой регулятор тембра особенностей не имеет. АЧХ на низших и высших частотах регулируют соответственно переменными резисторами R25 и R20.

Резисторы R19, R21 предотвращают монотонный подъем и спад АЧХ с ростом частоты, в результате чего она приобретает вид, показанный на рис. 3 сплошной линией. При необходимости с помощью реле К1 регулятор тембра можно исключить из. тракта. Сигнал в этом случае снимают с делителя R27R28.

Экспериментальная проверка показала, что даже без балансировки ОУ и без конденсатора в “заземленной” ветви делителя ООС постоянная составляющая на выходе усилителей невелика и практически не снижает перегрузочной способности. В случае необходимости на входе предварительного и выходе развязывающего усилителей следует включить разделительные конденсаторы (на схеме они изображены штриховыми линиями).

Детали устройства (за исключением тех, которые входят в состав регулятора тембра) размещены на печатной плате (на рис. 4 она дана для стереофонического варианта) из фольгированного стеклотекстолита. Элементы регулятора тембра смонтированы на выводах сдвоенных переменных резисторов R20 и R25 и соединены с ней экранированными проводами. Плата рассчитана на установку постоянных резисторов МЛТ-0,25 (R7, R8, R16, R17 могут быть типа МОН-0,5), подстроечных резисторов СП4-1в (R4), конденсаторов К53-1а, КбЗ-18 (СЗ, С4), КМ-66 (С1, С2, С5-С8) и МБМ (С9-С11). Переменные резисторы R20, R25 — сдвоенные любого типа группы Б.

Кроме указанных на схеме, в усилителях можно использовать транзисторы КТ3107И, КТ313Б, КТ361В, КТ361К (VT1, VT4, VT5, VT8) и КТ312В, КТ315В (остальные). В развязывающем усилителе допустимо применение ОУ К140УД8Б, К140УД8В,а также К544УД2. Реле К1 — РЭС-60 (паспорт РС4.569.436) или любое другое с подходящими техническими характеристиками, однако в последнем случае придется изменить рисунок печатной платы. Диод VDI — любого типа с обратным напряжением более 50 В. Для соединения платы с трактом использованы стандартные разъемы МРН14-1 (номера их контактов, к которым подведены соответствующие цепи усилителей, указаны на принципиальной схеме).

Правильно смонтированное устройство в налаживании практически не нуждается. Необходимо только установить коэффициент передачи предварительного усилителя с подключенным регулятором тембра и без него. В первом случае это делают подстроечным резистором R4, во втором — подбором резистора R27.


Для питания необходим двуполярный источник напряжением ±15 В. Потребляемый от него ток зависит от примененных ОУ и в большинстве случаев не превышает 25. 30 мА на оба канала. Несмотря на то, что коэффициент подавления помех по цепям питания у описанного усилителя довольно высок, желательно все же, чтобы пульсации питающих напряжений не превышали 10 мВ, так как иначе при неудачном монтаже возможно появление заметного фона. Следует также учесть, что для нормальной работы регулятора тембра сопротивление нагрузки должно быть не менее 50 кОм. При использовании устройства с усилителем мощности, описанным в [Л], это требование выполняется.

Пассивный регулятор громкости (сдвоенный переменный резистор группы В сопротивлением 100 кОм) включен между выходом устройства и входом усилителя мощности. Для регулирования стереобаланса применен еще один сдвоенный переменный резистор (100 кОм, группа А), включенный реостатом (его движок в каждом канале подсоединен к движку регулятора громкости, а один из выводов — к входу усилителя мощности).

Автор усилителя – Солнцев Ю., г. Москва.

Правка исходной статьи с учетом современной элементарной базы – Green

Создатель нижеследующего описания ни в коем случае не претендует на авторство данного усилителя. На написание этой статьи (или исправленной исходной) автора сподвигло лишь желание облегчить труд своим друзьям и знакомым, собиравшим усилитель по его рекомендациям.

Основные параметры усилителя:

Максимальная выходная мощность на нагрузку 4 Ом: 70 Вт

Номинальное входное напряжение: 0,2 В

Верхняя граница диапазона при максимальной амплитуде выходного сигнала: 50 кГц

Скорость нарастания выходного напряжения: 5,5 В/мкс

Отношение сигнал/шум (не взвешенное): 80 дБ

Коэффициент гармоник в диапазоне 20 – 20000 Гц: 0,05%

Зная как относятся пользователи технической литературы к старым статьям (а исходная таковой и является) хочу сразу сделать важное замечание. На протяжении ряда лет я искал и испытывал схемы для создании высококачественного усилительного комплекса домашнего кинотеатра. Как показала практика усилитель QUAD 405 (на основе которого создан данный) до сих пор отвечает современным требованиям и при существующей на сегодняшний день элементной базе показывает характеристики которые порой не могут превзойти промышленные образцы (естественно зарубежные, о наших говорить не приходится). Кроме всего прочего, приведенная конструкции является простой как в понимании, так и в изготовлении. Так что дерзайте…

В данном описании приведена информация по всем элементам усилителя. Исходную версию статьи можно найти в журнале Радио №5 за 1984 год.

При проектировании описываемого ниже усилителя за основу был взят уже упоминавшийся «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 улучшении симметрии усилителя выходной каскад выполнен на комплиментарной паре транзисторов (рис. 1):

Учитывая, что основные параметры усилителя улучшаются с ростом коэффициента передачи тока h 21Э . В выходном каскаде применены составные транзисторы КТ827А ( V Т9) и КТ825Г (VT10), в оконечном каскаде линейного усилителя ( VT 5) – составной транзистор КТ825Г. Для уменьшения нелинейных искажений типа «ступенька» между базами транзисторов VТ9, VT10 включены диоды VD 5 и VD 6. При этом обеспечивается достаточно надежное закрывание транзисторов выходного каскада в отсутствие сигнала.

Читайте также:  Белая грунтовка для потолка

Незначительно изменена входная цепь. В качестве сигнального использован не инвертирующий вход ОУ DA 1, что позволило увеличить входное сопротивление усилителя (оно определяется сопротивлением резистора R 1 и равно 100 кОм). Если большое входное сопротивление не требуется, входную цепь лучше выполнить в соответствии с оригиналом. Входное сопротивление при этом уменьшится до 22 кОм, но усилитель станет инвертирующим и менее склонным к самовозбуждению при возникновении обратной связи между его выходом и входом (эта связь будет отрицательной). Следует, однако, отметить, что и в не инвертирующем варианте устойчивость усилителя остается высокой.

Для предотвращения щелчков в громкоговорителях, обусловленных переходными процессами при включении питания, а также для зашиты громкоговорителей от постоянного напряжения при выходе из строя усилителя или источников питания, применено простое, хорошо зарекомендовавшее себя устройство (VТ6-VТ8), используемое в промышленном усилителе «Бриг-001». При срабатывании этого устройства загорается одна из ламп HL 1, Н L 2, 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 и собирал каждый канал усилителя на отдельной плате (рис. 2). 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 достаточно сильно греется, а такая конфигурация платы способствует циркуляции воздуха и охлаждению. К тому же она исключается взаимные наводки элементов.

Для соединения с внешними цепями в исходном варианте применялись разъемы типа МРН. Если хотите помучатся с их пайкой (я особого удовольствия при их пайке не испытал) пробуйте. Приведенный рисунок печатной платы я создал до встречи с этими разъемами и, естественно, переделывать его в последующем мне было лень. Да смысла нет – в те же отверстия можно без проблем впаять провода.

Разводка цепей по контактам разъемов приведена в таблице:

Контакты печатной платы (разъема)

коллектор VT10, коллектор VT9

эмиттеры VT9, VT10

и ндикатор неисправного источника питания

Список деталей усилителя:

1. Микросхема DA1 К574УД1А (я использовал в металлическом корпусе)

VT 1, VT 3, VT 4 – КТ3107Б

VT 6, VT 8 – КТ312В

3. Резисторы (я использовал резисторы с допуском в 5%):

R 1, R 28 – 100 кОм/0,25 Вт

R 2, R 3, R 24, R 25, R 26 – 10 кОм/0,25 Вт

R 4 – 330 кОм/0,25 Вт

R 5, R 6 – 1 кОм/0,25 Вт

R 7, R 11, R 13 – 3,3 кОм/0,25 Вт

R 8 – 560 Ом/0,25 Вт

R 9 – 22 кОм/0,25 Вт

R 10 – 100 Ом/0,25 Вт

R 12 – 180 Ом/0,25 Вт

R 14 – 510 Ом/0,25 Вт

R 15 – 270 Ом/0,25 Вт

R 16 – 2,2 кОм/0,25 Вт

R 17, R 18, R 19 – 1,5 кОм/2 Вт

R 20 – 47 Ом/0,5 Вт

R 21, R 23 – 22 Ом/0,25 Вт

R 22 – 10 Ом/2 Вт

R 27 – 82 кОм/0,25 Вт

R 29 – 6,8 кОм/0,25 Вт

R 30 – 300 Ом/0,25 Вт

резистор на светодиодный индикатор неисправности 2,4 кОм/0,5 Вт

С1 – КМ 5Б Н90 0,15 мкФ

С2, С7 – К53-18 100 мкФ/16 В (дорогой танталовый конденсатор. Я ставил обычный электролит без заметной потери качества)

С3, С4, С5, С6 – КМ 5Б Н90 0,047 мкФ

С8, С12 – К50-17Б 330 пФ

С9 – К50-17Б 100 пФ

С10 – подстроечный КТ4-21Б 4-22 пФ

С11 – К10-17Б 91 пФ

С13, С16, С17 – К10-17Б 0,1 мкФ

С14, С15 – К50-29 220 мкФ/63 В с коаксиальным расположением выводов

С18 – К50-35 220 мкФ/10 В

С19 – К50-35 68 мкФ/100 В

VD 3, VD 4, VD 5, VD 6 – КД510А в стекле

VD 7, VD 8, VD 9, VD 10 – КД522Б в стекле

два светодиоды на индикатор неисправности: любые на 10 мА.

6. Стабилитроны V D 1, VD2 – КС515А в металле.

7. Реле РЭС48А РС4.590.201.

Транзисторы выходных каскадов ( VT 9, VT 10 ) я ставил через диэлектрические прокладки на радиаторы длинной 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 К1 через несколько секунд после включения питания) и суммарную емкость конденсаторов C10, C 11 (по минимуму нелинейных искажений на частоте 20 кГц). Рекомендуемая методика подбора этой емкости в оригинальном усилители по минимум искажений формы выходного сигнала на частотах 50-100 кГц не всегда дает нужный результат, поэтому ею целесообразно пользоваться только при отсутствии измерителя нелинейных искажений.

Принципиальная схема блока питания стереофонического варианта усилителя приведена на рис. 3. Он содержит сетевой трансформатор Т1 с четырьмя вторичными обмотками и такое же число стабилизированный выпрямителей. Два из них ( G 1 и G 3) обеспечивает напряжение положительной (по отношению к общему проводу) полярности. Два других ( G 2 и G 4) – отрицательной. Каждый из узлов G1 – G4, в свою очередь, состоит из выпрямителя на диодах VD1 – VD4 (на рис. 3 изображена схема источников G1, G3), фильтрующих конденсаторов С1 – С4 и стабилизатор напряжения на транзисторах VT1, VT2 и стабилитроне V05. Стабилизированные выпрямители напряжения отрицательной полярности ( G 2, G 4) отличаются от изображенного на рис. 3 противоположной полярностью включения диодов, стабилитрона и электролитических конденсаторов, а также примененными транзисторами (указаны в скобках).

Стабилизаторы напряжения выполнены по известной схеме на транзисторах разной структуры. Благодаря включению обоих транзисторов по схеме с общим эмиттером, параметры такого устройства, несмотря на простоту, достаточно хорошие. К тому же стабилизаторы устойчивы к перегрузке и к коротким замыканиям в нагрузке. При коротком замыкании обесточивается стабилитрон VD5, и транзисторы VT1, VT2 закрываются. После устранения замыкания работоспособность устройства автоматически восстанавливается. Изготовленные автором стабилизаторы выключались при токе нагрузки 7–8 А, что можно считать вполне допустимым, так как бросок тока в момент пробоя одного из транзисторов выходного каскада усилителя превышает это значение.

Как видно из схемы, регулирующий транзистор V Т2 включен в «холодный» (т.е. соединенный с общим проводом усилителя) провод выпрямителя. Это позволяет установить регулирующие транзисторы всех четырех стабилизаторов на общий теплоотвод без каких-либо изолирующих прокладок, и требует для каждого из выпрямителей отдельной обмотки трансформатора.

Трансформатор писания намотан на тороидальном магнитопроводе ОЛ100/50-50 сечением 12,5 см 2 . Его обмотка 1 содержит 880 витков провода ПЭВ-2 диаметром 0,86 мм, каждая из обмоток II -V – по 120 витков провода ПЭВ-2 диаметром 1,14 мм. Для уменьшения внешних полей, а следовательно, и наводок на чувствительные к таким помехам цепи, числа витков обмоток выбраны несколько большими, чем требовалось по расчету. С этой же целью между первичной и вторичными обмотками помещен элекростатический экран (один слой провода ПЭВ-2 0,3). Последний можно намотать и алюминиевой фольгой (например, от металлобумажных конденсаторов большой емкости), позаботившись, естественно, об изоляции ее витков друг от друга и от остальных обмоток. Лучше всего подходит лента из фольги шириной 10-20 мм, изолированная с обеих сторон конденсаторной бумагой.

Читайте также:  Схема устройства плавного пуска асинхронных двигателей

При возникновении наводок от трансформатора можно экранировать его листовым алюминием. Я использовал экранирующую обмотку между первичной и вторичными с выводом на землю.

При наличии трансформатора только с двумя подходящими обмотками, схему блока питания придется изменить следующим образом: соединись с общим проводом выводы 3 стабилизаторов, в качестве источников на напряжений положительной полярности использовать стабилизированные выпрямители G 2, G 4 (рис. 2), отрицательной – G 1, G 3. Естественно, в этом случае транзисторы V Т2 можно устанавливать на общем теплоотводе только через изолирующие прокладки.

Мы в социальных сетях

Главное меню

Реклама на сайте

Среди профессионалов и любителей давно известна схема мощного HI-FI усилителя "Quad 405". По своему звучанию он приближается к ламповым усилителям, но отличается несколько большим коэффициентом гармонических искажений.

Часто коэффициент гармонических искажений неправильно называют коэффициентом нелинейных искажений, что не совсем верно, так как нелинейные искажения это сумма двух компонентов — гармонических и динамических нелинейных искажений.

Известно, что современные мощные усилители, собранные на транзисторах и интегральных схемах, обладают малым уровнем гармонических нелинейных искажений, которые уменьшаются путем введения глубокой общей отрицательной обратной связи. Оказывается, такое построение схем, как и в ламповых усилителях, "губительно" в отношении "гармонических нелинейных искажений", но позволяет при использовании транзисторов и микросхем минимизировать также коэффициент динамических нелинейных искажений. Поскольку методы уменьшения гармонических и динамических нелинейных искажений взаимно противоположны, обычно в современных усилителях находят компромиссный вариант, результатом которого является элементарное заключение профессиональных музыкантов и "слухачей", что усилитель похож на ламповый и имеет очень хорошее звучание.

Такой эффект реализован в схеме, разработанной британской фирмой Acoustical Manufacturing Company еще в середине 70-х годов прошлого века.

Принцип реализации схемы подробно описан в [1]. Первая информация в радиолюбительских HI-FI кругах о "Quad 405" появилась через некоторое время в [2]. Статья написана О. Решетниковым и озаглавлена "Снижение искажений в усилителях мощности". Схема (рис. 1) структурно повторяет базовый "Quad 405", но имеет меньшую выходную мощность и низкую чувствительность по входу.

Схема усилителя QUAD 405

Технические характеристики усилителя О. Решетникова следующие:

номинальная полоса частоты пропускания при неравномерности ±1 дБ, 20. 20000 Гц;

номинальная выходная мощность на нагрузке 8 Ом и коэффициенте гармонических искажений 0,02%, Вт 30;

максимальная выходная мощность на нагрузке 4 Ом, 45 Вт;

чувствительность при номинальной выходной мощности, 200 мВ;

уровень собственных шумов, 75 дБ.

Транзисторы VT9, VT12, VT15, VT16 устанавливаются на радиаторе площадью 900 см 2 и изолируются слюдяными прокладками. Интересно, что "Quad 405" и его модификации работают в режиме класса В.

В начале 1983 г. в журнале "Радио" была опубликована схема О. Решетникова с подробным описанием [3].

В венгерском радиолюбительском журнале "Radiotechnika" [4] была опубликована версия "Quad 405" с использованием распространенных микросхем µА709С и LM101/201/301, обычно не применяемых в традиционной HI-FI аппаратуре.

По своим техническим характеристикам эта версия наиболее близка к английскому прототипу:

выходная мощность на нагрузке 8 Ом, 100 Вт;

коэффициент гармонических искажений Кг 0,007%;

чувствительность по входу для Рвых = 50 Вт, 50 мВ .

Схема венгерской версии усилителя "Quad 405" приведена на рис. 2, печатная плата — на рис. 3, а расположение элементов — на рис. 5. На рис. 4 показана конструкция катушек L1. L3.

При использовании микросхемы типа µА709С резистор R9 заменяется перемычкой, а резистор R11 из схемы исключается. При использовании микросхемы LM301 номинал R9 — 220 Ом, R10-1,8кОм, R11 — 1,8 кОм, а элементы R19, С9, С5 из схемы исключаются.

Следующая публикация на тему "Quad" появилась в журнале "Радио" — автор Ю.Солнцев [5]. Усилитель имеет чувствительность по входу 200 мВ, а выходную мощность — 70 Вт на нагрузке 4 Ом. Новым в этой разработке явилось следующее:

включение на выходе комплементарной пары мощных транзисторов по схеме Дарлингтона;

применение устройства защиты акустических колонок.

Схема представлена на рис. 6. С подробным описанием этой схемы можно ознакомиться в [5] и [6]. Вместо ОУ К574УД1А можно использовать TL071 или LF357.

Эта схема с кратким описанием была также опубликована и в [7].

В журнале "Радио, телевизия" [1] была опубликована схема с небольшими изменениями, по которой был собран стереофонический усилитель. Конструкция подтвердила технические параметры, приведенные в [1].

Базовая первоначальная модель усилителя "Quad 405/405-2" изготовлена по схеме, приведенной на рис. 7.

В оригинале была приведена таблица заменяемости элементов и допустимые отклонения номиналов. R2 — сопротивлением 10 Ом, мощностью 5 Вт-5% разделяет сигнальную "землю" от силовой "массы". В оригинале катушки L1 и L2 намотаны на оправке диаметром 8 мм в два слоя проводом ПЭЛ 0 1. 1.5 мм и имеют индуктивность L1 — 3. 3.3 мкГ, L2-22. 24мкГн. На рис. 8 приведен чертеж печатной платы, а на рис. 9 — монтажная схема усилителя.

Автор собрал и испробовал венгерский (рис.2 [4]) и британский (рис.7 [8]) варианты с уменьшенным напряжением питания (±30 В) и пониженной мощностью — 45 Вт. При измерении технических характеристик различие оказалось минимальным. В схеме на рис. 7 коэффициент нелинейных искажений был несколько ниже, чем в схеме рис. 2.

Автор продолжает работу над схемами моделей "Quad 520" (мощность 250 Вт, RH — 8 Ом) и "Quad 606" (Pвых = 350 Вт, RH

8 Ом), используя в этих конструкциях мостовую схему построения выходного каскада.

Инженер К. Прибойски — проводил эксперимент с "Quad 520" с использованием ОУ типа LF357 и транзисторов KD503 в выходном каскаде. Эксперименты подтвердили высокие технические характеристики при выходной мощности до 250 Вт.

В 1989 г. в России была выпущена книга "Функциональные узлы усилителей высококачественного звуковоспроизведения" [11] авторы Д. Атаев и В. Болотников, где приведена еще одна русская версия усилителя "Quad 405", которая максимально приближена к оригиналу [9].

Автора интересуют любые разработки "Quad 405", а также материалы, опубликованные в различной литературе.

Автор выражает благодарность ст.н.с. II ст. д-ру инж. М. Шаферски и ст.н.с. II ст. д-ру инж. Т. Страшимирову за неоценимую помощь в подготовке материала для данной статьи.

Лолов П. Висококачествен краен усилвател. — Радио, телевизия, електроника, 1998, №11, С.10. 13.

2. Решетников О. Снижение искажений в усилителях мощности. — Радио, 1979, №12, С.40. 42.

Радиоежегодник, 1983, С.93. 101.

Radiotechnika, 1983, №9 (Венгрия).

Солнцев Ю. Высококачественный усилитель мощности. — Радио, 1984, №5.

Солнцев Ю. Высококачественный усилитель мощности. Возвращаясь к напечатанному. — Радио, 1984, №12, С.44. 46

Млад конструктор, 1988, №9,10.

Приложение подготовлено А. Янакиевым

Walker, P. J. Current dumping audio amplifier, Wireless World, 1975, Dec. (Vol. 81, 1480).

VanderKooy, J., S. P. Lipshitz. Current dumping does it really work?, Wireless World, 1978, June (Vol. 84, 1510).

Black, H. US Pat 1, 689, 792, 9th Oct. 1929.

Атаев Д.И., Болотников В.А. Функциональные узлы усилителей высококачественного звуковоспроизведения.- М.: Радио и связь, 1989.

Quad 405. Current Dumping Amplifier. Instruction book.

Ссылка на основную публикацию
Adblock detector