Високоякісний гібридний підсилювач
Схема підсилювача представлена на рис. 1.
Рис.1. Принципова схема високоякісного гібридного підсилювача
Звуковий сигнал через регулятор гучності і літієвий акумулятор надходить на сітку лампи 6Н23П. На анодний навантаження надходить напруга вольтдобавки з виходу підсилювача. Це зменшує спотворення підсилювача напруги в порівнянні з резистивної навантаженням. Підсилювач напруги безпосередньо навантажений на однотактний повторювач, виконаний на транзисторі із загальним колектором. Використання такого каскаду розв'язує вплив на підсилювач напруги нелінійного вхідного опору двотактного транзисторного повторювача. Резистор R6 усуває порушення транзистора VT1 на надвисоких частотах.
За основу для схеми повторювача струму взята схема класичного паралельного повторювача [1], за винятком того, що на виході використовуються по два транзистора в плечі по схемі Дарлінгтона. Така побудова схеми зменшує вихідний зсув нуля, так як вхідні транзистори частково компенсують дрейф зміщення вихідних транзисторів. Схема термостабілізації побудована на транзисторному датчику VT9, прикріплюється до корпусу одного з вихідних транзисторів і мікросхемою VD7, використовуваної в якості опорного напруги. Стабілітрони VD2, VD3, VD6 захищають схему термостабілізації від змін напруги живлення і підтримують струм спокою на одному рівні при зміні напруги живлення від 190 до 230 В.
Схема блоку живлення і схеми захисту представлена на рис. 2.
Рис.2. Принципова схема блоку живлення і схеми захисту
Схема захисту виконана за схемою тригера. Тригер захисту виконаний на транзисторах VT2, VT3. При перевищенні струму через навантаження - збільшується струм через резистори R26, R27 повторювача, транзистор VT5 в схемі підсилювача відривається, що викликає спрацьовування тригера захисту і відключення реле К1, яке відключає вхід повторювача від підсилювача напруги. Відключається також реле К2, яке відключає трансформатор харчування повторювача від мережі 220 В. При цьому запалюється червоний світлодіод HL2, індиціюється про спрацювання захисту. Скинути тригер можна кнопкою S1. При цьому, якщо причина спрацьовування захисту усунена, то включаться обидва реле і на повторювач буде подано харчування, загориться зелений світлодіод HL1, індиціюється готовність підсилювача до роботи. Якщо випадково відбудеться закоротку колекторів вихідного каскаду між собою або закоротку колекторів на загальний провід, то відкриються транзистори VT1 або VТ4, що теж викличе спрацьовування тригера захисту.
Спотворення вихідної повторювача на транзисторах VT2. VT8 були виміряні для навантаження 4 Ом і вихідний потужності 10 Вт і склали 0,15%. Спотворення оцінювалися індикатором спотворень, описаного в статті [2]. Повторювач забезпечує вихідну потужність 100 Вт на навантаженні 8 Ом. Реально виміряне зміщення нуля на виході підсилювача не перевищує ± 10 мВ.
Про деталі і конструкції
У схемі підсилювача використовуються конденсатори: С1, С4, С5, С6, С11, С12, С15, С16, С17 - К73-17; С3 - МБГЧ; С8 - МБГО. Літієва батарея GB1 - фірми Варта з привареними висновками для пайки. Допускається заміна літієвої батарейки на два послідовно включені елементи живлення - типу 373. Такі батарейки необхідно помістити в екран. Транзистори VT1 (двох каналів) встановлені на одному радіаторі загальною площею 100 см2. Для підсилювача рекомендується резистори С2-29. З деяким погіршенням параметрів можна застосувати резистори типу МЛТ з розкидом 5%. Підлаштування резистори СП5-3. Резистори R21, R22 керамічні імпортні. Транзистори VT2. VT6, VT8 рекомендується підібрати по h2l3 попарно з розкидом менше 5%.
У блоці живлення використовуються конденсатори: С1, С2, С6, С7, С8, С12, С13 - К73-17; С4, С5, С10, С11, С14 - К78-2; С18 - МБГО. Реле в блоці живлення РЕМ-55А на робочу напругу 6 В, опір обмотки 95 Ом, паспорт РС4.569.600-07. Трансформатор для схеми захисту - будь-який, який видає на виході діодного моста напругу близько 30 В і струм навантаження не менше 200 мА. Для харчування лампової частини застосований уніфікований анодно-накальний трансформатор ТАН4
Конструктивно повторювач розміщений на двох платах. На платі, прикріпленою до радіаторів, встановлені транзистори VT2. VT9, конденсатори С13. С19, резистори R17, R18, R22, R24. R28. На цій же платі організована спільна точка землі (з'єднання GND, GND1, GND2) і точки підключення навантаження. Транзистори VT4, VT7, VT9 встановлені на один радіатор, а транзистори VT5, VT8 встановлені на інший радіатор. Транзистори встановлені на радіатори без ізолюючих прокладок. Транзистори передвихідного каскаду і транзистор термодатчика кріпляться до вихідних транзисторів загальними гвинтами кріплення вихідних транзисторів до радіатора. Радіатори ізольовані один від одного і від корпусу повторювача. На іншій платі розташовані інші елементи повторювача і елементи блоку живлення повторювача. Трансформатор харчування захисту Т1, елементи VD3, VD4, VD5, VD6, СЗ, блок живлення підсилювача напруги на Т3, С4, С5, С10, С11, С14, С17, С18, VD8, VD9, VD10, VD11, R13, L1 загальні для двох каналів.
Для контролю функціонування необхідно виміряти постійна напруга на емітер транзистора VT1. Воно має дорівнювати половині напруги живлення: 125 В ± 20 В. Перед початком експлуатації встановіть движок підлаштування резистора RP2 в крайнє нижнє за схемою становище, щоб опір RP2 було максимальним. Після включення перевірте всі живлять напруги в схемі. Встановіть струм спокою 200 мА. Напруга на резисторі R26 має бути 20 мВ ± 2 мВ. Процес настройки струму спокою займає тривалий час, близько 2 годин, особливо для масивних радіаторів. Зсув нуля налаштовується підлаштування резистором RP1 після прогріву підсилювача. Далі необхідно перевірити спрацьовування схеми захисту. Навантажите вихід повторювача резистором 3 Ом 10 Вт. Подайте від звукового генератора сигнал частотою 1 кГц. Плавно збільшуйте вхідну напругу, контролюючи вихідний сигнал осциллографом. Захист від короткого замикання повинна спрацювати при амплитудном значенні вихідного сигналу більше ± 18,6 В. Повинно відключитися харчування повторювача і повинен включитися червоний світлодіод, індиціюється спрацьовування захисту. Перевірте спрацьовування захисту від закоротки колекторів VT7, VT9 один на одного або на землю. Для цього з'єднаєте колектор верхнього і потім нижнього транзистора через резистор 3 Ом 10 Вт із загальним проводом GND1. В обох випадках повинна спрацювати захист. Підсилювач розкриває свій потенціал через два тижні після пайки. При використанні трансформаторів типу ТАН і ТПП без екранують обмоток необхідно фазованого полярність мережевої вилки по мінімуму змінної напруги між загальним проводом підсилювача і заземленням. Те ж саме бажано зробити з джерелами сигналу.
2. Акулінічев І. Підсилювач потужності звукової частоти з широкосмугового ООС. - Радіо, 1983, №1, с. 22.
Павло Якушкін, м Лисичанськ