Простий підсилювач НЧ з широким діапазоном частот
Хочу розповісти про досить цікавий посилювач звуку класу AB з частотним діапазоном від 50Гц до 50+кГц і потужністю до 2.5 Ватта. Цей посилювач зібраний на 5-ти транзисторах, сигнальних BC557 і BC547 (аналоги їм КТ361 і КТ315, і КТ3107 і КТ3102) а також парі транзисторів BD139 (аналог КТ815, я застосував КТ602БМ). За основу був взятий дуже непомітний і старий, але досить простий посилювач на германієвих PNP транзисторах з журналу Радіо №2 за 1970 рік.
Схема для мене здалася цікавою, і я вирішив її повністю перевести на нові деталі. Схему я перевів на популярні сучасні кремнієві NPN транзистори. Вийшло ось так:
Я не тільки змінив тип транзисторів і замінив їх кремнієвими, але й перенастроїв схему для нормальної роботи. Первинна настройка і тести проводилися в симуляторі Microcap 12. В результаті по тестах в Мікрокапі вдалося повністю налаштувати схему, при правильній збірці налаштування не вимагаються. На підсилення впливають резистори R8 і R9. За тестами, виявилося, що дуже небажано змінювати номінал резистора R8 в межах більше ніж +-100 Ом. Від зміни номінала R8 в більшу сторону буде падати підсилення, при зміні ж в меншу сторону відбувається ріст спотворень. Номінал в 600-500 Ом буде оптимальним. R9 це резистор зворотного зв'язку, на спотворення практично не впливає, але саме ним потрібно налаштовувати підсилення. Вдалося отримати потужність до 2.5 Ватта, і вихідному напрузі пік-пік 10 вольт. Посилювач зроблений з вихідним каскадом у вигляді квазікомплементарної пари (складний транзистор Дарлінгтона + Шиклаи), що дозволяє встановлювати на виході 2 транзистора однакової провідності (у мене це пара BD139). Такий тип вихідного каскаду, на жаль, дає відносно високий КНІ (близько 0,5-1% у моїй версії і близько 0,1% у доопрацьованій), однак у цього посилювача є пара цікавих особливостей. Цей посилювач дуже наближений до класу B і має ток спокою всього в 1-2 мА (і навіть нижче!) і дуже хороший ККД, вихідним транзисторам вистачає навіть маленького радіатора (транзистори потрібно ставити через діелектричні прокладки!). Але найцікавіша особливість у тому, що при вказаних транзисторах посилювач здатний працювати в частотному діапазоні від 50Гц до як мінімум мегагерца! В реальності мені не вдалося перевірити дійсно чи здатний посилювач працювати на настільки високій частоті, оскільки у мене немає настільки високочастотного генератора синуса, однак до 30кГц спаду вихідної напруги не спостерігалося. Реальний посилювач я зібрав на зовсім різних деталях транзисторах, внаслідок чого отримав значні спотворення в НЧ діапазоні (100Гц і нижче), оскільки транзистори були вже багато раз паяні і було зібрано навісним монтажем і лише для тесту. Посилювач бажано збирати або на макетній платі під пайку, або на друкованій платі, щоб уникнути спотворень і самовозбуждень. Ось кілька фотографій тестів посилювача.
В простої:
Синус 830Гц:
Синус 10кГц:
Синус 20кГц:
Один з користувачів форуму cxem.net запропонував ще ось таку модифіковану версію цього посилювача, КНІ на рівні 0,1%. АЧХ у обох посилювачів абсолютно рівна з 50Гц по 100кГц (з плавним спадом до 1МГц і майже повним падінням амплітуди до 10МГц)
Через свій ККД посилювач добре підійде, наприклад, для саморобного радіоприймача. Якщо зберете цей УНЧ, покажіть і відпишіться про результати в коментарях! Будь-які ідеї по доопрацюванням схеми також пишіть у коментарях, я їх перевірю і якщо вони нормально запрацюють, додам в статтю. Модель посилювача для Microcap 12 я додав у файли статті, кожен може протестувати цей УНЧ. Дякую за прочитання статті!
Список радіоелементів
Позначення | Тип | Номінал | Кількість | Примітка |
---|---|---|---|---|
T4 | Біполярний транзистор |
BC557
|
1 | |
T3, T5 | Біполярний транзистор |
BC547
|
1 | |
T1, T2 | Біполярний транзистор |
BD139
|
1 | |
R9, R7 | Резистор |
10 кОм
|
2 | |
R6 | Резистор |
39 кОм
|
1 | |
R4 | Резистор |
8.2 кОм
|
1 | |
R3 | Резистор |
1 кОм
|
1 | |
R5 | Резистор |
100 Ом
|
1 | |
R1, R2 | Резистор |
220 Ом
|
2 | |
R8 | Резистор |
510 Ом
|
1 | |
C1, C3, C4 | Конденсатор | 10 мкФ | 3 | |
C2 | Конденсатор | 1000 мкФ | 1 | |
D1, D2, D3 | Випрямляючий діод |
1N4148
|
2 |
Прикріплені файли:
- Ampfiller.zip (7 Кб)