Подбор транзистора для низкого напряжения

Все прочитали, вроде даже поняли, взяли паяльник - а нифига не получается? Скорее сюда! Поможем. Чем можем...
Ответить
Родился
Аватара пользователя
Сообщения: 9
Зарегистрирован: Пн фев 03, 2014 00:00:59
Откуда: Краснодар

Сообщение Pulsating »

Добрый день.

Хотел собрать усилитель НЧ на питание 2,4 - 3,0 В. На наушники сопротивлением ~80 Ом. Начал с выходного каскада :). У меня есть куча BC547, например, но судя по характеристике
Изображение
линейностью на таком напряжении и токе порядка 20-30 мА они не отличаются.

Есть его брат, BC846, выглядит лучше
Изображение.

Еще в старом радиоприемнике на 3 В и тетрисе видел транзисторы S9012-S9014:

Изображение,
тоже неплохо, но их нет в наших магазинах, и остаются вопросы:
  • Как установить нижнюю точку активного режима (с ОЭ), чтобы не было нелинейных искажений? Есть ли какой-то параметр, с помощью котоорго можно точно установить нижнее значение напряжения, или придется ориентироваться «на глаз» по выходной ВАХ? Я раньше думал, что в этом поможет напряжение насыщения коллектор-эмиттер (Collector-Emitter Saturation Voltage), но видимо, оно нужно для расчета ключевого режима.
    И соответственно, как подбирать транзисторы с низким нижним напряжением для активного режима.
Реклама
Мудрый кот
Аватара пользователя
Сообщения: 1732
Зарегистрирован: Сб окт 10, 2009 17:16:58
Откуда: Россия.

Сообщение Jemchug »

Pulsating писал(а):Хотел собрать усилитель НЧ на питание 2,4 - 3,0 В. На наушники сопротивлением ~80 Ом. У меня есть куча BC547
Много раз сталкивался с подобным вопросом, т.к. любитель низковольтной техники на транзисторах и в частности приемников :) и пришел к выводу, что с кремниевыми транзисторами в данном случае ничего путного не получится.
С кремниевыми транзисторами не удается добиться величины ступеньки приемлемого уровня, а значит приемлемых нелинейных искажений при малой громкости.
В интернете можно найти рекомендации по усилителям с низким напряжением питания на кремниевых транзисторах. Я пытался их повторить, но как выше писал - наличие большой ступеньки портит все дело при работе усилителя при малой громкости.
http://radio-uchebnik.ru/amplifer_3v.html

Изображение

Поэтому пришлось отвергнуть усилитель в классе "В" и "АВ" с кремниевыми транзисторами на выходе, хотя конечно при работе на границе максимума выходной мощности искажения от ступеньки мало заметны.

Все резко меняется, если в выходном каскаде ставить старые германиевые транзисторы.
http://radiokot.ru/forum/viewtopic.php?f=28&t=31657
aen писал(а):УНЧ лучше взять какой ни будь интегральный. У меня под рукой не было и я поставил на германиевых транзисторах. Динамик 8 ом.
Вся его настройка заключается в подборе R11. В точке «А» нужно выставить половину питания.

Изображение
Можно конечно в этом усилителе на выход поставить транзисторы КТ814 и КТ815 как на картинке ниже и пару кремниевых диодов в смещении вместо германиевого, но параметры в смысле потребляемого тока получаются намного хуже, в том числе и выходная мощность получается меньше.

Изображение

Здесь питание от "кроны" и так получилось, что если ставить два диода, то ток от "кроны" получается слишком большой, поэтому поставили один диод и небольшой резистор R42

На германиевых транзисторах можно конечно сделать и более сложные низковольтные схемы, но для нагрузки 80 ом делать это не имеет смысла.
Это для нагрузки меньше 10 Ом.

Изображение

Изображение

Вот еще по этому же вопросу.
http://rfanat.ru/s1/pr-xa34.htm
Как видим автор тоже в УНЧ на выходе поставил старые германиевые транзисторы.

Изображение

Но на него из за этого набросились с критикой и при этом как я понимаю помучившись с этой проблемой с кремниевыми транзисторами, были вынуждены перейти от усилителя в классе "В", к усилителю класса "А"
http://irls.narod.ru/pru/priem1.htm

Код: Выделить всё

Так называлась статья Д. Макарова в "Радио", 1995, № 10, с. 41-43, в которой рассказывалось о сравнительно простой конструкции приемника, разработанного в редакционной лаборатории. Этой конструкцией заинтересовался радиолюбитель Б. Семенов из г. Санкт-Петербурга и решил повторить ее, а заодно и усовершенствовать, поскольку некоторые схемные решения вызвали у него негативную реакцию.
Во-первых, отмечает читатель, в усилителе ЗЧ использована, с одной стороны, суперсовременная микросхема, а с другой - древние транзисторы серии МП. Поэтому решено было отказаться от двухтактной схемы усилителя в пользу однотактной на современных транзисторах (рис. 1), обладающей не худшими характеристиками по сравнению с приведенной в статье.
Изображение

Т.е. автор тоже отчаялся сделать усилитель класса «В» при таком низком напряжении на кремниевых транзисторах и вынужденно перешел к усилителю работающему в классе «А»
Вот здесь тоже воспользовались этим советом.
http://radiokot.ru/forum/viewtopic.php?f=28&t=31657
aen писал(а):Наушники нашел только от плеера. Если соединить их последовательно, то получается 32 ома. Просто не использовал земляной провод и подключился к сигнальным.
Понятно нужен усилитель. За основу взял этот.

Изображение

В нем резистором R7 нужно выставить на эмиттере второго транзистора напряжение на 1 вольт меньше, чем напряжение питания. Можно и меньше. Громкость возрастет, но потребление будет больше.
Можно конечно попробовать и такое по я при питании 3 вольта подобного не пробовал делать.
Здесь на выходе двухтактный эмиттерный повторитель в классе "А"
http://radiokot.ru/circuit/analog/games/24/

Изображение

Т.о. итог получился, что получить приемлемые параметры в смысле нелинейных искажений при приемлемой потребляемой мощности при использовании кремниевых транзисторов в выходном каскада, не удается.
Нижний предел питания в данном случае около 6 вольт. При более низких напряжениях питания все таки германиевые транзисторы в выходном каскаде усилителя класса "В" и "АВ" остаются в не конкуренции. :cry:
Хотя конечно это моё собственное мнение и если у Вас получится на кремниевых транзисторах, то поделитесь результатом и я буду рад воспользоваться вашим опытом в этом деле построения усилителя на транзисторах с низким напряжением питания на кремниевых транзисторах с приемлемыми нелинейными искажениями и приемлемым потребляемым током работающими в классе "А" или "АВ".
Вложения
1.GIF
(30.11 КБ) 7420 скачиваний
1.GIF
(28.53 КБ) 6812 скачиваний
1.GIF
(9.22 КБ) 21467 скачиваний
3.JPG
(32.42 КБ) 12786 скачиваний
2.JPG
(26.33 КБ) 6064 скачивания
1.JPG
(40.59 КБ) 6519 скачиваний
Контактная информация:
Реклама
Модератор
Аватара пользователя
Сообщения: 22897
Зарегистрирован: Пн дек 08, 2008 19:28:04
Откуда: 10км от Москвы на Север

Сообщение Borodach »

У Полякова была схема на кремнии от трёх вольт.
Изображение

Можно и на 157уд2 ...
Изображение
Друг Кота
Сообщения: 6014
Зарегистрирован: Чт ноя 26, 2009 11:16:50
Откуда: Москва

Сообщение SmarTrunk »

Pulsating
Если ради хобби, и именно на транзисторах, то я бы делал на германиевых.

Но в наше прогрессивное время купил бы за 100руб сдвоенный ОУ TS922 от 2,7В, до 80мА выход, Rail-to-Rail.
Или микросхему УНЧ, которых кучи разных.
Реклама
Эиком - электронные компоненты и радиодетали
Родился
Аватара пользователя
Сообщения: 9
Зарегистрирован: Пн фев 03, 2014 00:00:59
Откуда: Краснодар

Сообщение Pulsating »

Ооо:-) Спасибо за такой подробный рассказ, Jemchug.
Ваши схемы обязательно мне пригодятся.
Jemchug писал(а):...если у Вас получится на кремниевых транзисторах, то поделитесь результатом и я буду рад воспользоваться вашим опытом...
К сожалению, я пока новичок, мне сейчас главное научиться рассчитывать и устанавливать режимы для транзисторов, а усилитель НЧ на батарейках, решил сделать потому что «пригодится»:-) В принципе, я могу взять и напряжение побольше или германиевые транзисторы.

Насчет класса A и B пока не разбирался, мучаю каскады с общим эмиттером) До них дойдут еще мои руки... Кстати, насчет ступенек — вы имели в виду эти тяни-толкайные режимы? И раз уж зашёл разговор о них, скажите, пожалуйста — пойдут ли комплиментарные «официально», но на деле npn с hfe = 256 и pnp с hfe = 275 для приемлемого звучания?
Реклама
Друг Кота
Сообщения: 6014
Зарегистрирован: Чт ноя 26, 2009 11:16:50
Откуда: Москва

Сообщение SmarTrunk »

По моему личному мнению, схемотехника сильнее повлияет на наличие-отсутствие ступенек, чем комплиментрарность. Уменьшить ступеньки можно увеличением тока покоя выходного каскада (но минус экономичность), повышением глубины обратной связи (но минус простота, если только не использование ОУ), либо отказ от двухтактного выходного каскада...

Но в учебных целях вполне стоит что-то придумать и собрать.
Реклама
Родился
Аватара пользователя
Сообщения: 9
Зарегистрирован: Пн фев 03, 2014 00:00:59
Откуда: Краснодар

Сообщение Pulsating »

Borodach
Спасибо за схемы. С АРУ это совсем хорошо :-)

SmarTrunk
Ну да, для практики микросхемы, пожалуй, лучше, но пока решил хорошо понять транзисторы :-)
SmarTrunk писал(а):...схемотехника сильнее повлияет на наличие-отсутствие ступенек, чем комплиментрарность.
Это да, но я имел в виду, что нижняя половина сигнала может оказаться больше, чем верхняя. :-) По крайней мере я так понимаю. Впрочем, всё испробую на практике...
Мудрый кот
Аватара пользователя
Сообщения: 1732
Зарегистрирован: Сб окт 10, 2009 17:16:58
Откуда: Россия.

Сообщение Jemchug »

Pulsating писал(а):Впрочем, всё испробую на практике...
Тогда посмотрите еще вот здесь.
Там хотя описаны приемники, но в каждом приемнике есть УНЧ.
http://publ.lib.ru/ARCHIVES/V/''V_pomos ... 106.(1989).[djv+ocr].zip
Что то не открывается.
Тогда так.
vrl_106.djvu
(1.39 МБ) 284 скачивания
Изображение
Pulsating писал(а):на деле npn с hfe = 256 и pnp с hfe = 275 для
В принципе это довольно близкие транзисторы, но в данном случае это особой роли не играет и разброс на практике может быть даже больше.
Контактная информация:
Друг Кота
Сообщения: 6014
Зарегистрирован: Чт ноя 26, 2009 11:16:50
Откуда: Москва

Сообщение SmarTrunk »

Pulsating писал(а):но я имел в виду, что нижняя половина сигнала может оказаться больше, чем верхняя.
Конечно, имеет смысл брать "комплиментарные" транзисторы. Вроде КТ3102-КТ3107. Хотя, с другой стороны, об "аудиофильском" качестве в таких схемах все равно речи не идет. Подбирать одинаковость h21э вряд ли есть смысл, лишь бы был побольше (больше 100 хорошо).
Ответить

Вернуться в «Практика»