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:

Top