Простой усилитель мощности НЧ на транзисторах TIP142, TIP147

Поговорим про УНЧ - предварительные, оконечные, полные, любые. Главное, чтобы звук усиливали.
Ответить
Друг Кота
Аватара пользователя
Сообщения: 17234
Зарегистрирован: Чт апр 04, 2013 12:46:59
Откуда: Тюмень

Сообщение Slabovik »

Где вы там нашли каскад Шиклаи? Нет там такого. Там чистый генератор тока (ОБ) + повторитель Дарлингтона. Чуть поправленную схемку я туда кинул - там оно уместнее...
Контактная информация:
Реклама
Мучитель микросхем
Сообщения: 491
Зарегистрирован: Ср ноя 08, 2017 19:56:39
Откуда: СПб

Сообщение Stan47 »

Так на обрезанной схеме и не такое увидишь.
Здесь как-то возникал спор по поводу рассеиваемых мощностей в усилителе. Провел небольшое исследование для усилителя с питанием +-32В для сигналов двух типов - синус, треугольник и нагрузкой 4 и 8 Ом соответственно.
В результате получились графики мгновенной мощности рассеиваемой в нагрузке (Pout) и в усилителе (Pamp) в течение периода.
С целью большей наглядности исходные данные идеализированы. Т.е. не учитывалась мощность покоя и эффект неполного насыщения выходных транзисторов.
Вложения
AmpPow 01.jpg
(44.88 КБ) 977 скачиваний
Звание - сила
Реклама
Опытный кот
Аватара пользователя
Сообщения: 886
Зарегистрирован: Вс дек 29, 2013 22:05:07

Сообщение Vilsi »

не очень понятно, это расчёт? и Pamp - это в двух транзисторах?
Щас, погуглю...
Мучитель микросхем
Сообщения: 491
Зарегистрирован: Ср ноя 08, 2017 19:56:39
Откуда: СПб

Сообщение Stan47 »

Да, в ключевых точках - расчет, график приблизительный. Pamp - это мощность рассеиваемая на радиаторах. Естественно транзисторы рассеивают ее поочередно.
Звание - сила
Реклама
Эиком - электронные компоненты и радиодетали
Опытный кот
Аватара пользователя
Сообщения: 886
Зарегистрирован: Вс дек 29, 2013 22:05:07

Сообщение Vilsi »

чё-то многовато, ну ладно
а я опять, кто о чём... если не возражаете, я слегка поанализирую схему исходного усилителя. я тут раньше немного посчитал, теперь это надо использовать.
значится, на что мы нарываемся. (я использую схему в приложении)
1. ОУ является основным усилителем напряжения. конденсатор С2 у него выполняет функции коррекции для всего усилителя. причем, для С2 ОУ включен по схеме неинвертирующего усилителя. это значит, что к-т передачи ОУ не может быть меньше 1. то есть, С2 определяет частоту, на которой этот самый к-т начинает стремиться к 1.
2. к-т усиления всего усилителя составляет 100/7,5=23 дБ. теперь, если к-т усиления выходного усилителя (от выхода ОУ до нагрузки) будет приближаться к этому значению, либо, что ещё хуже, быть больше него, вы получите хороший возбуд. или близко к нему. потому как полюс , который сидит в этом каскаде, невозможно ничем скорректировать. по-хорошему, к-т усиления выходногоо каскада нельзя делать больше 10 дБ, иначе будем иметь нехорошую переходную характеристику. мало того, здесь могут иметь место ещё дополнительные полюса, и тогда мы вообще не сможем настроить усилитель. а, как я считал уже раньше, этот усилитель как раз находится в режиме большого усиления.
что хуже всего, такое соотношение полюсов не зависит от частоты, и не меняется ни от значения корректирующей ёмкости, ни от режимов транзисторов. впрочем, от режима транзисторов оно зависит: необходимо уменьшить усиление ВК. либо увеличить усиление всего усилителя. можно ещё воткнуть корректирующие цепочки, т.е., нуль характеристики, которые будут нейтрализовать действие полюса.
вообще-то такой анализ можно провести на основании вида переходной характеристики, но вы не очень хотите в этом участвовать. :cry:
Вложения
Унч TIP142-47 06.JPG
(104.23 КБ) 801 скачивание
Щас, погуглю...
Реклама
Мучитель микросхем
Сообщения: 491
Зарегистрирован: Ср ноя 08, 2017 19:56:39
Откуда: СПб

Сообщение Stan47 »

Vilsi
1. Чё многовато?
2. Я не совсем понял смысл рассуждений. Вы хотите доказать, что усилитель не рабочий? Но он уже давно работает. Значит либо ошибка в рассуждениях, либо усилитель не по этой схеме. И для C2 ОУ включен, как инвертирующий.
Как обещал, выкладываю последний вариант УНЧ (надеюсь, что последний). В данной схеме за счет дополнительных диодов, выполняющих роль низковольтных стабилитронов, уменьшена нагрузка на транзисторы предвыходного каскада путем снижения их начального тока.
Вложения
Унч TIP142-47 07.JPG
(98.26 КБ) 961 скачивание
Звание - сила
Реклама
Опытный кот
Аватара пользователя
Сообщения: 886
Зарегистрирован: Вс дек 29, 2013 22:05:07

Сообщение Vilsi »

1. как ни считаю, мгновенная мощность на транзисторе не превышает 65 Вт. 2 раза на одном транзисторе за полпериода и 2 раза на другом транзисторе за полпериода.
2. к-т усиления ОУ при наличии С2 округленно считается как К=1+XC2/R1 = 1+1/(j*2*pi*f*R1*C2). исходя из этой формулы видно, что при увеличении частоты либо С2 к-т усиления стремится к единице.
3. усилитель рабочий, просто надо знать, с чем бороться. а по-хорошему, перед началом обсуждения необходимо было договориться, какой усилитель мы будем считать хорошим, какой нет. от этого зависит, в какую сторону пойдет модернизация, и где можно остановиться. возможно, последняя версия является именно тем, что искали. вы хоть звук опишите, а то как-то непонятно, что мы в конце концов получили.
Щас, погуглю...
Мучитель микросхем
Сообщения: 491
Зарегистрирован: Ср ноя 08, 2017 19:56:39
Откуда: СПб

Сообщение Stan47 »

Так на графике максимальная мощность на транзисторе и есть 64 Вт при нагрузке 8 Ом, а для 4 Ом в два раза больше. Соответственно на нагрузке еще в два раза больше.
Масштаб графика указан для для каждой нагрузки отдельно.
Я не собирался ни с чем бороться и доработка касалась удобства его настройки, да элементная база посовременнее.
А насчет звучания: не считаю себя аудиофилом, но и на ухо никто не наступал. Звучит хорошо. Опыт показывает, что 90% звучания зависит от акустики.
Еще раньше я писал, УС стоит в канале НЧ-СЧ. Частота раздела - 4кГц.
И про конденсатор С2: Как можно беспокоиться о влиянии емкости в 33 пФ на АЧХ?
Звание - сила
Опытный кот
Аватара пользователя
Сообщения: 886
Зарегистрирован: Вс дек 29, 2013 22:05:07

Сообщение Vilsi »

понятно. если нравится, то цель достигнута.
я просто подхожу глобально. а С2 влияет на устойчивость. в этой схеме это элемент коррекции
Щас, погуглю...
Мучитель микросхем
Сообщения: 491
Зарегистрирован: Ср ноя 08, 2017 19:56:39
Откуда: СПб

Сообщение Stan47 »

33 пФ устойчиво, меньше нет смысла.
Ну вот, опять китайцы надули. Заказал им партию TL071, ставлю в свой усилитель. И что я вижу. На фото 11 старая, рабочая МС, на фото 22 то, что мне прислали (все такие), на фото 33 слева рабочая, справа засланные казачки.
Открыл спор - пока на рассмотрении.
Вложения
33.JPG
(68.61 КБ) 812 скачиваний
22.JPG
(62.05 КБ) 702 скачивания
11.JPG
(60.56 КБ) 788 скачиваний
Звание - сила
Мучитель микросхем
Сообщения: 491
Зарегистрирован: Ср ноя 08, 2017 19:56:39
Откуда: СПб

Сообщение Stan47 »

Хочу добавить: Али быстро рассмотрел спор и вернул денежки. По самим микросхемам: я так и не понял, что они продавали под этой маркировкой. Перечислю, что а заметил:
- балансировка на выходе хорошая, несколько десятков мВ.
- частота очень низкая, после 50 кГц амплитуда падает в несколько раз.
- цепи балансировки на выводах 1 и 5 ОУ отсутствуют (т.е. не прозваниваются).
- при увеличении амплитуды сначала ограничивается одна полуволна, а потом появляется зубец.
- на очень малых амплитудах сигнал выглядит неискаженным.
Звание - сила
Друг Кота
Аватара пользователя
Сообщения: 39197
Зарегистрирован: Сб сен 13, 2014 16:27:32
Откуда: СпиртоГонск созвездия Омега

Сообщение musor »

741 наверно
ZМудрость(Опыт и выдержка) приходит с годами.
Все Ваши беды и проблемы, от недостатка знаний.
Умный и у дурака научится, а дураку и ..
Алберт Ейнштейн не поможет и ВВП не спасет.и МЧС опаздает
Мучитель микросхем
Сообщения: 491
Зарегистрирован: Ср ноя 08, 2017 19:56:39
Откуда: СПб

Сообщение Stan47 »

У 741-го есть цепь балансировки.
Звание - сила
Мучитель микросхем
Сообщения: 491
Зарегистрирован: Ср ноя 08, 2017 19:56:39
Откуда: СПб

Сообщение Stan47 »

Еще один нюанс: сохраняет некоторую работоспособность от 3В однополярного напряжения.
Звание - сила
Мучитель микросхем
Сообщения: 491
Зарегистрирован: Ср ноя 08, 2017 19:56:39
Откуда: СПб

Сообщение Stan47 »

Согласно пожеланиям высылаю схему с облегченным режимом работы ОУ
Изображение
Полевые испытания (по осциллографу) показали, что искажения снизились, а клиппинг стал мягче.
Так как ток раскачки увеличил раз в пять (но это не предел), не теряю надежды прикрутить на выходе полевики.

Вот его переходная характеристика...
Схема оказалась удачной. Диапазон расширился до 80 кГц без заметного снижения амплитуды на выходе (больше мой генератор не выдает),стало возможным уменьшить корректирующий конденсатор до 9 пФ. Теперь схема работает даже с ОУ LF357 (До этого возбуждалась) и даже с фальшивой TL071, правда, не в таком частотном диапазоне.
Еще один последний вариант:
Вложения
Унч TIP142-47 09.JPG
(93.7 КБ) 702 скачивания
142 09.JPG
(99.67 КБ) 772 скачивания
Звание - сила
Мучитель микросхем
Сообщения: 491
Зарегистрирован: Ср ноя 08, 2017 19:56:39
Откуда: СПб

Сообщение Stan47 »

Выкладываю все, что есть по этому проекту. По разводке пояснение: печатку я рисую всегда со стороны печатных проводников.

Добавлено after 1 minute 31 second:
Re: Простой усилитель мощности НЧ на транзисторах TIP142, TIP147
Печатка
Вложения
Унч TIP142-47 14.lay6
(59.48 КБ) 641 скачивание
Унч TIP142-47 10.GIF
(44.87 КБ) 790 скачиваний
IMG_9547.JPG
(116.98 КБ) 644 скачивания
IMG_9538.JPG
(137.17 КБ) 730 скачиваний
IMG_9533.JPG
(130.24 КБ) 785 скачиваний
IMG_9532.JPG
(96.39 КБ) 699 скачиваний
Звание - сила
Мучитель микросхем
Сообщения: 491
Зарегистрирован: Ср ноя 08, 2017 19:56:39
Откуда: СПб

Сообщение Stan47 »

Ну вот, добрался до усилка на полевиках. Выкладываю схему. Предупреждаю, что искажений у него все-таки больше чем на Дарлингтонах и амплитуда поменьше. На схеме приведены дополнительные цепочки, которые можно поставить и в транзисторный усилитель при необходимости.
Вложения
Унч IRFP 02.GIF
(39.67 КБ) 818 скачиваний
Звание - сила
Мучитель микросхем
Сообщения: 491
Зарегистрирован: Ср ноя 08, 2017 19:56:39
Откуда: СПб

Сообщение Stan47 »

Вот еще одна схемка , слегка доработанная.
Вложения
Унч IRFP 03.GIF
(43.05 КБ) 506 скачиваний
Звание - сила
Мучитель микросхем
Сообщения: 491
Зарегистрирован: Ср ноя 08, 2017 19:56:39
Откуда: СПб

Сообщение Stan47 »

В этой схеме лучше IRFP240 поставить, просто у меня его нет.
Звание - сила
Мучитель микросхем
Сообщения: 491
Зарегистрирован: Ср ноя 08, 2017 19:56:39
Откуда: СПб

Сообщение Stan47 »

Принято считать, что выходные каскады УНЧ на Мосфетах не требуют температурной стабилизации ввиду их положительного температурного коэффициента. В моем случае этого избежать не удалось и пришлось все-таки добавить к схеме термистор. Я предполагаю, что это стало следствием непреднамеренного перегрева выходных Мосфетов, когда я оставил усилитель без присмотра с подключенным эквивалентом нагрузки (естественно сигнал был не минимальный). В конечном итоге радиатор нагрелся так, что проплавил полиэтиленовый коврик на котором стоял. После остывания, на первый взгляд, все продолжало работать как и раньше. Наверное, при нагреве произошла какая-то деградация параметров транзисторов?
Звание - сила
Ответить

Вернуться в «Усилители низкой частоты»