Транзисторный усилитель начального уровня.

[HariusHek]

Это схемку я тут ещё не представлял?

Amp 0,5W.GIF

[ssc]

Эх, вставлю-ка я свои пять копеек....



В свое время этот усилитель был разработан для замены штатного в Веге 328-стерео, основным критерием служили постоянство рабочих точек (тока покоя и пр.) при глубоком саморазряде элементов питания.

При питании от источника напряжением 9В усилитель имеет примерно следующие параметры:

Номинальная выходная мощность...,5Вт
Максимальная выходная мощность....................0,75Вт
Номинальное входное напряжение (RMS)...........40мВ
Номинальный диапозон частот.........30Гц-20кГц
Коээфициент гармоник на частоте 1кГц................0,06%

Все параметры были получены без какого - либо предварительно отбора т-ров.Усилитель сохраняет с высоким постоянством первоначально установленный ток покоя (девиация не превышает 5..7%) вне зависимости от питающего напряжения.Обязательным условием является размещение т-ров ВК и т-ра термостабилизации (Q6) на общем малогабаритном радиаторе-теплотводе, размеры которого варьируются в зависимости от напряжения питания, верхнее значение которого не должно превышать 16В, при этом усилитель отдает в нагрузку около 3Вт.Сопротивление нагрузки может тоже варьироваться в достаточно широких пределах, от 4 до 10..16 Ом, причем при напряжении питания от 12В и выше не следует уменьшать активный импеданс нагрузки ниже 8Ом, который, собственно, и является оптимальным для этого усилителя..

Наладка максимально простая - вначале при замкнутом по переменному току на общий провод входе и резисторе установки тока покоя, выкрученном в среднее положение подбором резистора R1 устанавливают на выходе 1/2 от питающего напряжения.Затем подстроечником X1 устанавливают общий ток потребления усилителя не более 15..20мА, что соответствует току покоя оконечного каскада 7..10мА.Разумеется, желательно при наладке пользоваться генератором сигналов и осциллографом.И последнее - не рекомендуется уменьшать чувствительность усилителя увеличением глубины ООС при помощи значительного увеличения номинала R6, т.к это неизбежно вызовет потерю устойчивости.Если такая высокая чувствительность не нужна, то для начала следует уменьшить усиление ВК до Ку=2...3 (сейчас оно приблизительно 6,5) и ввести в ВК частотную коррекцию шунтированием резисторов R18, R19 кондесаторами 50..200пФ.Ну и последнее - полярность конденсатора на входе усилителя определяется потенциалом на входе усилителя и режимом по постоянному току предшествующего каскада.При использовании неполярного электролитического кондесатора, коих сейчас большое множество, а их массогабаритные показатели не намного отличаются от традиционных алюминиевых электролитов, эта проблема исчезает как класс...

[ибуки]

ssc,может токовое зеркало еще поставить для полного счастья?все го то два копеечных транзистора
и не лучше R15 R16 заменить одним резистором а R12 R13 вообще исключить

[ssc]

ssc,может токовое зеркало еще поставить для полного счастья?

Это ничего не даст - Ку с разомкнутой ООС вырастет с 96 до 101 дБ, (всего-то) из-за малого входного сопротивления каскада УН, но придется увеличить Скор по опережению с 33пик до 51пики для сохранения устойчивости, что понизит площадь усиления, поэтому THD от такого введения совершенно не изменится...а детали будут потрачены впустую.

..и не лучше R15 R16 заменить одним резистором а R12 R13 вообще исключить

Такое решение позволяет добиться от ВК примерно на 20..30% бОльшего выходного напряжения, так что не лучше..

З.Ы. Где-то была печатка, за давностью лет на бумаге...не могу найти...

[ибуки]

ну так применить в УН транзистор с бэттой 700...800 и резистор 20...30 ом в эммитер врезать,входное увеличится,а устойчивости добиваться увеличением С4,а лучше вот так http://www.vegalab.ru/content/view/47/52/

[ssc]

ну так применить в УН транзистор с бэттой 700...800 и резистор 20...30 ом в эммитер врезать..

..все шутите... это только ухудшит ситуацию - емкость миллера пропорциональна Ку каскада, а резистор понизит максимально достижимое напряжение на выходе УН, и причем, довольно значительно...

..а устойчивости добиваться увеличением С4

Увеличение С4 будет наоборот, ухудшать устойчивость, поскольку увеличивает фазовую задержку в усилителе с замкнутой ООС.

[ибуки]

C4 уменьшает фазовую задержку,а статью по оптимальной коррекции смотрели?какое Ваше мнение?

[ssc]

C4 уменьшает фазовую задержку..

Нет.Увеличивает.Смысл спорить - симуляторами владеете - там все видно...хотите, дам каповский файл...

..а статью по оптимальной коррекции смотрели?какое Ваше мнение?

Смотря какую статью.Я читал монографию Полонникова, где математически обоснована оптимальная коррекция по опережению.

[WP_]

Это уже не начального уровня. Промышленная схема предназначенная для массового тиражирования на элементах без подбора и без подстроек.
Кстати увеличение С4 сначала приводит апериодической реакции усилителя на перепад входного напряжения, а при дальнейшем увеличении к самовозбудению вблизи граничной частоты выходного каскада.

[MiSol62]

З.Ы. Где-то была печатка, за давностью лет на бумаге...не могу найти...

А хорошо бы если вы печаточку бы нашли. Очень интересно, особенно неприхотливость в питании.
Кстати, ssc, а почему бы вам не сделать статью на сайт, для начинающих, чтоб набить руку, особо не заморачиваясь с питанием - то что нужно.

[ssc]

Кстати, ssc, а почему бы вам не сделать статью на сайт, для начинающих, чтоб набить руку, особо не заморачиваясь с питанием - то что нужно.

Да я бы с радостью, да вот проблемка со здоровьем...особо ничего в голову не лезет...как могу отвлекаюсь с радикотом от чернушных мыслей...такие вот дела... ..ну а за относительную стабильность ТП ВК и его неприхотливость надо сказать спасибо опорному источнику LM385-1,2....первоначально стоял источник тока (двухполюсник) на двух т-рах одной структуры, где для поддержания надлежащей стабильности токозадающий резистор был заменен так же на ИТ, только на полевике...но сами понимаете, это гемор еще тот..

[ибуки]

ssc,выздоравливай поскорее,твои мысли и советы очень важны на форуме,может чем помочь?пиши в лс

[ssc]

Спасибо за поддержку, только вот есть серьезные опасения, что совсем поскорее как-то не получится...

[HariusHek]

Держись.

[ssc]

Спасибо.Постараюсь, хотя запас по фазе на исходе...

Вот еще одна любопытная схемка...усилитель разработан по просьбе приятеля (для гаража), чтобы не скучно было машину ломать, и собран им на обычной макетной плате с общим для обоих каналов теплоотводе от Амфитона..



При напряжении питания +33В и активном импедансе нагрузки 4Ом основные характеристики следующие:

Номинальная выходная мощность...................20Вт
Максимальная выходная мощность.................25Вт
Номинальное входное напряжение (RMS).......700мВ
Номинальный диапазон частот..............20Гц - 20кГц
Коэффициент нелинейных искажений:
На частоте 1кГц........0,033%
На частоте 10кГц......0,041%
На частоте 20кГц......0,055%

Все параметры были получены без какого-либо предварительного отбора.Особенностью усилителя в данном случае является использование вместо обычного резистора динамической нагрузки в первом каскаде.Это значительно повысило его Ку с разомкнутой по переменному току ООС и весьма положительно повлияло на линейность в целом.Необходимо отметить одну особенность усилителя - он весьма устойчив и без введения какой-либо коррекции, объясняется это тем, что Кп охваченного ООС усилителя начинает снижаться и становится меньше 1 значительно быстрее, чем момент наступления фазового сдвига 180град.Однако, в ряде случаев и при нерациональном монтаже может потребоваться типовая "миллеровская" коррекция по опережению в каскаде УН (выделен красным цветом).Пленочный конденсатор, включенный параллельно выходному электролитическому, компенсирует увеличение импедаса последнего с ростом частоты.Эта доработка была выполнена в последнюю очередь, после того, как было отмечено некоторое уменьшение коэффициента гармоник на частотах выше 10кГц. Входное сопротивление достаточно для непосредственного подключения к выходу звуковой карты ПК или ноутбука, не забудте только про ФНЧ на входе, и естественно, регулятор громости.

Наладка ничем не отличается от описанного мной ранее усилителя.Перед наладкой движок подстроечника X2 устанавливают в положение максимально сопротивления (контролируется омметром) и затем при замкнутом по переменному току на массу входе подстроечником X1 на эмиттерах ВК устанавливается половина от питающего напряжения.Затем Х2 устанавливают общий ток потребления без сигнала не более 70мА, что соответствует току коллектора ВК примерно 50мА.При невозможности установки требуемого тока покоя подбирают сопротивление R11 (меньшему току соответствует большее сопротивление) или R10 (тут прямая зависимость)

[HariusHek]

Я П.Зуева (Радио №8, 78-й) пытался в нечто подобное превратить, только поленился первый каскад на ИТ нагрузить... Гармоник раз в 5 больше получилось.

[ssc]

Ну, здесь это явно пошло на пользу усилителю.Вот для сравнения смоделированные спектры, увы, но тогда мне было не на чем посмотреть их на реальном усилителе.А сейчас посмотреть есть на чем, но нет самого усилителя...диалектика, дери ее..





Разница в Ку с разомкнутой по переменному току ООС тоже внушительная, как собственно и улучшение исходной линейности каскада - 80дБ и 101дБ, т.е, динамическая нагрузка, по сути, позволила увеличить глубину ООС на 21дБ.Конечно, за это пришлось заплатить снижением частоты первого полюса АЧХ.

[MiSol62]

ssc,выздоравливай поскорее,твои мысли и советы очень важны на форуме,может чем помочь?пиши в лс

Присоединяюсь к высказыванию ибуки

[ssc]

Спасибо...и под, так сказать, занавес еще одна очень простая и непритязательная схемка, которая поможет молодым котятам озвучить свой комп, телефон, да мало ли чего...



Как видно, сюжет простой и незатейливый - выходной каскад шиклаи со 100-ной ООС по переменному току раскачивается синалом ОУ.Сказанное налагает определенные требования к выходному каскаду ОУ, который должен иметь максимально возможное выходное напряжение, поскольку именно от этого будет зависеть максимальная неискаженная выходная мощность.Предпочтение следует отдать OPA132, OPA134, выходные каскады которых допускают импеданс нагрузки 600Ом при весьма малых искажениях.Конденсаторы С3,С4,С6 позволяют максимально использовать возможности ОУ и значительно повышают стабильность усилителя и обязательно должны быть пленочными хорошего качества.С2 в обратной связи - алюминиевый электролитический неполярный.Питание ОУ выбрано максимально безопасно-допустимым для данного экземпляра (см.ДШ) +/-18В и определяется типом стабилитронов D1,D2.Все транзисторы должны быть размещены на одном общем теплоотводе по возможности ближе друг к другу.

Детально обмерять усилитель как-то не сложилось, могу только сказать, что на макете выходная мощность (до клиппинга) для моего экземпляра OPA134 составила 25,5Вт; а входное напряжение - примерно 0,8В RMS...могу только предположить, что THD во всем диапазоне не превысит 0,1% при мощности около 20Вт.

Все, господа коты...ложусь сегодня в больницу (МКНЦ на Шоссе Энтузиастов - 86)...что дальше будет, даже не представляю...надеюсь, что еще пообщаемся...

[ибуки]

ssc,дай Бог Тебе здоровья,поправляйся,ждем на форуме.