Усилватели на изходна мощност. Транзисторен усилвател: видове, схеми, прости и сложни транзистори на СССР = Игор Остапенко

Изходни етапи на базата на "двойки"

Като източник на сигнал ще използваме генератор на променлив ток с регулируемо изходно съпротивление (от 100 Ohms до 10,1 kOhms) на стъпки от 2 kOhms (фиг. 3). По този начин, когато тестваме VC при максималното изходно съпротивление на генератора (10,1 kOhm), до известна степен ще доближим режима на работа на тествания VC до верига с отворена обратна връзка, а в друга (100 Ohm) - към верига със затворена обратна връзка.

Основните видове композитни биполярни транзистори (BT) са показани на фиг. 4. Най-често във VC се използва композитен транзистор Дарлингтън (фиг. 4а), базиран на два транзистора с еднаква проводимост (Дарлингтън „двоен“), по-рядко - композитен транзистор Szyklai (фиг. 4b) от два транзистора с различна проводимост с текуща отрицателна OS, и дори по-рядко - композитен транзистор Bryston (Bryston, фиг. 4 c).
Транзисторът "диамант", тип съставен транзистор на Sziklai, е показан на фиг. 4 г. За разлика от транзистора Szyklai, в този транзистор, благодарение на „текущото огледало“, колекторният ток на двата транзистора VT 2 и VT 3 е почти еднакъв. Понякога транзисторът Shiklai се използва с коефициент на предаване по-голям от 1 (фиг. 4 d). В този случай K P =1+ R 2/ R 1. Подобни схеми могат да бъдат получени с помощта на полеви транзистори (FET).

1.1. Изходни етапи на базата на "двойки". "Deuka" е двутактно изходно стъпало с транзистори, свързани по схема Дарлингтън, Шиклай или комбинация от тях (квазикомплементарно стъпало, Брайстон и др.). Типичен двутактов изходен етап, базиран на двойка на Дарлингтън, е показан на фиг. 5. Ако емитерните резистори R3, R4 (фиг. 10) на входните транзистори VT 1, VT 2 са свързани към противоположни захранващи шини, тогава тези транзистори ще работят без прекъсване на тока, т.е. в режим клас А.

Нека да видим какво сдвояване ще дадат изходните транзистори за двете "Darlingt she" (Фиг. 13).

На фиг. Фигура 15 показва VK верига, използвана в един от професионалните и оналните усилватели.

Схемата Siklai е по-малко популярна във VK (фиг. 18). В ранните етапи на разработване на схемотехника за транзисторни UMZCH, квази-допълнителните изходни етапи бяха популярни, когато горното рамо беше изпълнено според схемата на Дарлингтън, а долната според веригата Sziklai. В оригиналната версия обаче входният импеданс на VC рамената е асиметричен, което води до допълнително изкривяване. Модифицирана версия на такъв VC с диод Baxandall, който използва прехода база-емитер на транзистора VT 3, е показан на фиг. 20.

В допълнение към разглежданите „двойки“, има модификация на Bryston VC, в която входните транзистори управляват транзистори с една проводимост с емитерния ток, а колекторният ток управлява транзистори с различна проводимост (фиг. 22). Подобна каскада може да се приложи на транзистори с полеви ефекти, например страничен MOSFET (фиг. 24).

Хибридният изходен етап съгласно схемата Sziklai с полеви транзистори като изходи е показан на фиг. 28. Нека разгледаме веригата на паралелен усилвател, използващ полеви транзистори (фиг. 30).

Като ефективен начин за увеличаване и стабилизиране на входното съпротивление на „две“ се предлага да се използва буфер на неговия вход, например емитер последовател с генератор на ток в емитерната верига (фиг. 32).

От разглежданите „двама“, най-лошият по отношение на фазовото отклонение и честотната лента беше Szyklai VK. Нека да видим какво може да направи използването на буфер за такава каскада. Ако вместо един буфер използвате два на транзистори с различна проводимост, свързани паралелно (фиг. 35), тогава можете да очаквате по-нататъшно подобряване на параметрите и увеличаване на входното съпротивление. От всички разглеждани двустепенни схеми схемата Szyklai с транзистори с полеви ефекти се оказа най-добрата по отношение на нелинейните изкривявания. Нека да видим какво ще направи инсталирането на паралелен буфер на неговия вход (фиг. 37).

Параметрите на изследваните изходни стъпала са обобщени в табл. 1 .

Анализът на таблицата ни позволява да направим следните заключения:
- всеки VC от „двойките“ на BT като UN товар е зле подходящ за работа в UMZCH с висока точност;
- характеристиките на VC с DC на изхода зависят малко от съпротивлението на източника на сигнала;
- буферен етап на входа на който и да е от „двойките“ на BT увеличава входния импеданс, намалява индуктивния компонент на изхода, разширява честотната лента и прави параметрите независими от изходния импеданс на източника на сигнал;
- VK Siklai с DC изход и паралелен буфер на входа (фиг. 37) има най-високи характеристики (минимално изкривяване, максимална честотна лента, нулево фазово отклонение в аудио диапазона).

Изходни етапи на базата на "тройки"

Във висококачествените UMZCH по-често се използват тристепенни структури: триплети на Дарлингтън, Shiklai с изходни транзистори на Darlington, Shiklai с изходни транзистори на Bryston и други комбинации. Един от най-популярните изходни етапи в момента е VC, базиран на композитен транзистор Дарлингтън от три транзистора (фиг. 39). На фиг. Фигура 41 показва VC с каскадно разклоняване: входните повторители работят едновременно на два етапа, които от своя страна също работят на два етапа всеки, а третият етап е свързан към общия изход. В резултат на това на изхода на такъв VC работят четири транзистори.

Веригата VC, в която композитни транзистори на Дарлингтън се използват като изходни транзистори, е показана на фиг. 43. Параметрите на VC на фиг. 43 могат да бъдат значително подобрени, ако включите на входа му паралелна буферна каскада, която се е доказала добре с "двойки" (фиг. 44).

Вариант на VK Siklai според диаграмата на фиг. 4 g с използване на композитни транзистори Bryston е показано на фиг. 46. На фиг. Фигура 48 показва вариант на VC на транзистори на Sziklai (фиг. 4e) с коефициент на предаване около 5, в който входните транзистори работят в клас А (схемите на термостата не са показани).

На фиг. Фигура 51 показва VC според структурата на предишната верига само с единичен коефициент на предаване. Прегледът ще бъде непълен, ако не се спрем на веригата на изходния етап с корекция на нелинейността на Hawksford, показана на фиг. 53. Транзисторите VT 5 и VT 6 са съставни транзистори Дарлингтън.

Нека заменим изходните транзистори с полеви транзистори от страничен тип (фиг. 57

Веригите против насищане на изходните транзистори допринасят за повишаване на надеждността на усилвателите чрез елиминиране на проходните токове, които са особено опасни при изрязване на високочестотни сигнали. Варианти на такива решения са показани на фиг. 58. Чрез горните диоди излишният базов ток се изхвърля в колектора на транзистора при приближаване на напрежението на насищане. Напрежението на насищане на мощните транзистори обикновено е в диапазона от 0,5...1,5 V, което приблизително съвпада с падането на напрежението на прехода база-емитер. При първия вариант (фиг. 58 а), поради допълнителния диод в основната верига, напрежението емитер-колектор не достига напрежението на насищане с около 0,6 V (спад на напрежението върху диода). Втората верига (фиг. 58b) изисква избор на резистори R 1 и R 2. Долните диоди във веригите са предназначени за бързо изключване на транзисторите по време на импулсни сигнали. Подобни решения се използват в превключвателите за захранване.

Често, за да се подобри качеството, UMZCHs са оборудвани с отделно захранване, увеличено с 10...15 V за входния етап и усилвателя на напрежението и намалено за изходния етап. В този случай, за да се избегне повреда на изходните транзистори и да се намали претоварването на предизходните транзистори, е необходимо да се използват защитни диоди. Нека разгледаме тази опция, като използваме примера за модификация на веригата на фиг. 39. Ако входното напрежение се увеличи над захранващото напрежение на изходните транзистори, допълнителните диоди VD 1, VD 2 се отварят (фиг. 59) и излишният базов ток на транзисторите VT 1, VT 2 се изхвърля върху захранващите шини на крайни транзистори. В този случай не се допуска увеличаване на входното напрежение над нивата на захранване за изходния етап на VC и колекторният ток на транзисторите VT 1, VT 2 се намалява.

Преднапрегнати вериги

Преди това, за по-голяма простота, вместо верига на отклонение в UMZCH, беше използван отделен източник на напрежение. Много от разглежданите схеми, по-специално изходните стъпала с паралелен последовател на входа, не изискват преднапрегнати вериги, което е тяхното допълнително предимство. Сега нека разгледаме типичните схеми на изместване, които са показани на фиг. 60, 61.

Генератори на стабилен ток. Редица стандартни схеми се използват широко в съвременните UMZCH: диференциална каскада (DC), рефлектор на ток ("текущо огледало"), верига за изместване на нивото, каскод (със серийно и паралелно захранване, последното се нарича още "счупен каскод"), стабилен генераторен ток (GST) и др. Правилното им използване може значително да подобри техническите характеристики на UMZCH. Ще оценим параметрите на основните вериги на GTS (фиг. 62 - 6 6), като използваме моделиране. Ще приемем, че GTS е товар на UN и е свързан паралелно с VC. Ние изучаваме неговите свойства, използвайки техника, подобна на изследването на VC.

Рефлектори за ток

Разглежданите GTS вериги са вариант на динамично натоварване за едноциклен UN. В UMZCH с една диференциална каскада (DC), за да организират насрещно динамично натоварване в ООН, те използват структурата на „токово огледало“ или, както се нарича още, „токов рефлектор“ (OT). Тази структура на UMZCH беше характерна за усилвателите на Holton, Hafler и др.. Основните вериги на токовите рефлектори са показани на фиг. 67. Те могат да бъдат както с единичен коефициент на пропускане (по-точно близък до 1), така и с по-голяма или по-малка единица (мащабни токови отражатели). В усилвател на напрежение токът на ОТ е в диапазона 3...20 mA: Следователно, ние ще тестваме всички ОТ при ток от например около 10 mA съгласно диаграмата на фиг. 68.

Резултатите от теста са дадени в табл. 3.

Като пример за реален усилвател, схемата на усилвател на мощност S. BOCK, публикувана в списание Radiomir, 201 1, No. 1, p. 5 - 7; № 2, стр. 5 - 7 Радиотехника No11, 12/06

Целта на автора беше да изгради усилвател на мощност, подходящ както за озвучаване на "пространство" по време на празнични събития, така и за дискотеки. Разбира се, исках да се побере в сравнително малък калъф и да се транспортира лесно. Друго изискване към него е лесната достъпност на компонентите. В стремежа си да постигна Hi-Fi качество, избрах комплементарно-симетрична схема на изходния етап. Максималната изходна мощност на усилвателя беше зададена на 300 W (при натоварване от 4 ома). При тази мощност изходното напрежение е приблизително 35 V. Следователно UMZCH изисква биполярно захранващо напрежение в рамките на 2x60 V. Схемата на усилвателя е показана на фиг. 1 . UMZCH има асиметричен вход. Входното стъпало се формира от два диференциални усилвателя.

А. ПЕТРОВ, Радиомир, 201 1, № 4 - 12

25171

Сравнение на размерите на оригиналните (големи) и фалшиви (малки) транзисторни кристали 2n3055

Обща платка за два усилвателни канала JLH2005 и две канални платки за регулатор на напрежение

Тестване на усилвателя JLH1969 от импулсно захранване

Тест на усилвателя JLH1969 от аналогово захранване с трансформатор 120 W

Избор на транзистори за усилвателя JLH

Изходни транзистори

• Старите копия, направени с меза-планарна технология (2N3055), която беше заменена от модерна епитаксиално-паларна технология (MJE3055) - са много музикални транзистори.
• Въпреки честотната характеристика звукът на 2n3055 е по-силен и по-прозрачен, но звукът на 2sc3281 е по-приглушен и лампов или нещо подобно. Очевидно разпределението на хармониците влияе
• Най-добрите и най-стабилни в това устройство все още се оказаха MJ15024, MJ15003, 2N2773. BAT на транзисторите на изходния етап при натоварване от 4 ома трябва да бъде поне 120.
• Супер транзистори - MJ15026, 15027 за $27 един, в Щатите $7.

Е, клонингът на Motorola 2SC3281 е MJL3281A, като цяло е рекордьор по Kus линейност. Почти прав "рафт", а спадът в бетата започва от 5-6 ампера!!! По отношение на звука лидерите са MJL3281A (NPN) MJL1302A (PNP) като най-интегрално линейни мощни биполярни транзистори за AF.

Много добър резултат се получава при паралелно свързване на изхода на 2 3 средномощни транзистора 2sc5707, предварително избрани от betta (имат много висока - до 560). Запояваме 2-3 транзистора върху обща медна плоча и след това я прикрепяме към радиатора през уплътнение; по-добре е да запоявате с нискотопим припой pos-61.

В пластмаса (TO-247) можете да инсталирате MJE21193, 2CS5200, KT8101 (в ред на влошаване на качеството); В метал (TO-3) можете да използвате MJ15003, MJ15024, 2N3055, KT819VM, GM (в същия ред); От нашите - KT908, KT903, KT808, KT805, KT803 (KT908 е главата и раменете над всички останали, те са най-добрите сред домашните).

Не използвайте MJL21294, тези транзистори не са за този усилвател. Особено при натоварване от 4 ома. Това е мястото им в едноцикличния повторител на Игор Семинин или усилватели с композитни транзистори на изхода. В усилвател според веригата JLH, колкото по-високо е напрежението на изходните транзистори и предизходния транзистор, толкова по-добре. MJL-21194 вече е най-добрият за звук, но не и за Hood, JLH може да използва MJ15003, но тялото им е неудобно, като 2N3055

Разгледах характеристиките на устройството на този набор от транзистори: Високочестотен изход 2sc5200 + драйверен етап на VS550bp, входен транзистор bc109b. Изкривяването се оказа 0.02...0.03% с отличен меандър. При същите условия нискочестотните мотороли с ниска бета дават изкривяване 0.08-0.1% със силно блокиран меандър отпред.

Изходът трябва задължително да бъде коригиран от възбуждане чрез инсталиране на кондензатори между основата и колектора на драйверния транзистор от порядъка на 10-15 pF и кондензатор с капацитет 22-60 pF паралелно с OOS резистор R5 2,7 kOhm. Ако OOS кондензаторът има рейтинг 470-680 μF, тогава OOS делителя 2,7 kOhm/240 Ohm е по-добре да се намали до 1,2 kOhm/120 Ohm, което ще даде по-малко изкривяване и по-голяма стабилност.

Съвременните транзистори са по-ниски от винтидж по отношение на качеството на възпроизвеждане на басите. Смятам, че 2SA1943, 2SC5200 осигурява по-добър звук от MJ15003, 15004 или MJ15024, 25.

MJL21194 комбинира предимствата: плосък, лесен за инсталиране корпус и тясна лента от 4-6,5 MHz. Вярно е, че те имат два „минуса“ - висока цена и ниска печалба. Не се препоръчва да се инсталират мощни модерни транзистори с ft>30MHz - ще възбуди. Старите нискочестотни транзистори се държат по-добре от новите високочестотни транзистори. В този смисъл си струва да опитате нашия Kt805-Kt819

За транзистори от сериите: MJ, MJL, MJW - 21193, 21194, 21195, 21196... се използва медна метализация на повърхността на кристала за формиране на базовия извод, което изравнява температурата на повърхността на кристала, подобрява тока разпределение върху кристалната област и разширява OBR, особено в диапазона на високо напрежение.

Драйверен транзистор

Опитах много транзистори в драйвера, 2sc2240 показа най-добри резултати, което е естествено, т.к. има 300-700 бата, с отлична линейност на колекторния ток в диапазона 1.0-50 mA и малък капацитет от 3 pF, залепете медна плоча към него и получаваме отличен драйвер със средна мощност = Ibuki

Ако имате изходни транзистори с голяма бета, тогава токът от драйверния транзистор не е много голям, 15-25 mA, така че няма нужда да поставяте глупав конски транзистор там. От съветските, KT602B не е лош, но трябва да бъде избран с бета при ток от 20-30 mA от поне 200.

Транзисторът с предварителен изход с ниска мощност показва много по-добри резултати по отношение на качеството на меандъра и изкривяването от BD139 и същите „средномощни“ поради по-линейни характеристики при токове от 10-30 mA, високо h21e и малки междуелектродни капацитети . Повишението на качеството в класическата схема от 1969 г. е особено добро.

Най-добрата драйверна каскада е: 2sc5706, 2 sc5707с бета 300-400, по-лоши от 2sc2120 (трябва да се залепят за радиатора), дори по-лоши от 2sc5171, bd139. Опитай 2sc5707за мощна версия на усилвателя, два паралелно (IMHO най-доброто за тази схема), просто се нуждаете от компетентна инсталация, като RF устройства и корекция. Трябва да сглобите макет JLH, да оставите транзистора T2 без радиатор, да измерите тока на изходния етап след известно време и след това да загреете транзистора T2 с поялник и да го измерите отново.

Като драйвер има един сложен супер транзистор с бета под 1000 2sd2165.

Вместо биполярен транзистор, можете да опитате да инсталирате MOSFET с малък входен капацитет (например irf510) във веригата. Сега напрежението на колектора на първия транзистор е по-малко от 2 V, но с mosfet ще бъде повече от 5 V, което ще намали изкривяването. Плюс - усилването на първия транзистор ще се увеличи поради по-високото входно съпротивление на mosfet, просто не забравяйте да поставите резистор с номинална стойност от около 150 ома в полевата врата

Входен транзистор

Входният транзистор трябва да има нисък обратен колекторен ток, висока бетта и ниско ниво на шум, което му позволява да работи при слаб колекторен ток от 100-300 µA. В първия етап транзисторите с ниска мощност с колекторен капацитет по-малък от 30 pF и бета над 250. Първият транзистор има малък ток на покой от 0,3 mA, трябва да има транзистор с бета 500 -700 типа bc560c, 2sa970.

Обръщане на диаграмата къмП-Н-П

Няколко пъти, както на нашите форуми, така и на чуждестранни ресурси, срещнах твърдението, че усилвател, базиран на веригата JLH с изходни транзистори на структурата P-N-P, звучи много по-добре, отколкото с n-p-n. Освен това някои местни гурута бяха видени да хвалят за кратко pnp изходни транзистори и други. Неотдавна във форумите започнах да задавам въпроси за това и стигнах до гиганти като А. Никитин, Линкс и Алекс. Но не получих ясни отговори, като „познай сам“ или „всички вече знаят това“, нещо подобно. Чуждите другари се оказаха по-прости, но не си направиха труда да оправдаят факта - просто го взеха и го обърнаха и се оказа по-добре и това е всичко!

Много чужденци по форуми съобщават, че с PNP транзистори изходният звук е много по-добър. Напълно възможно е да опитате да поставите любимите на почти всички MJ15003 NPN проводници на изхода и да ги сравните с 15024. След това обърнете захранването и поставете PNP MJ21193 на изхода и MAT-12 от модула AD на входа, половината за всеки канал . Или извършване на пълен мащаб

Усилвател клас А.

Работи в линеен режим: двата транзистора работят в еднакви режими. Това осигуряваминимално изкривяване , но в резултат на тази ниска ефективност (15-30%), т.е. Този клас е неикономичен по отношение на потреблението на енергия и отопление. Консумацията на енергия не зависи от изходната мощност.

Усилвател клас B

Този клас включва главно усилватели с изходни транзистори със същата проводимост. Всеки от транзисторите работи в ключов режим, т.е. усилва само своя полувълнов сигнал в линеен режим (например положителен, ако се използват транзистори с N-P-N проводимост). За да се усили отрицателната полувълна на сигнала, се използва фазов инвертор на друг транзистор. Това е като два отделни класа А (по един за всяка полувълна). Усилвател от този клас има висока ефективност (около 70%). Консумираната мощност на усилвателя е пропорционална на изходната мощност, при липса на сигнал на входа тя е нула. Усилвателите от този клас са рядкост сред съвременните усилватели.

Усилвател клас AB

Най-често срещаният тип усилвател. Този клас съчетава качествата на клас А и клас Б усилватели, т.е. висока ефективност от клас B и ниско ниво на нелинейно изкривяване от клас A. Тук се използва ъгъл на срязване над 90 градуса, т.е. работната точка се избира в началото на линейния участък на ток-напреженовата характеристика. Поради това, при липса на сигнал на входаусилвателните елементи не са изключени и през тях протича известен ток (т.нар. "ток на покой") , понякога значително. И тук има нужда от регулиране и стабилизиране на този ток, така че транзисторите да работят в същите режими, без да се претоварват един друг. Неправилната настройка на тока на покой ще доведе до прегряване на транзисторите и тяхната повреда.

И така: за изходния етап има два много важни параметъра (и особено за клас AB):

ток на покой и напрежение на покой

Ако транзисторите имаха идеална характеристика (което всъщност не се случва), токът на покой може да се счита за равен на нула. В действителност колекторният ток може да се увеличи както поради разсейването на характеристиките на транзисторите, така и поради тяхната температура. Освен това: повишаването на температурата може да доведе до лавинообразно прегряване и термичен срив на транзистора. Факт е, че с повишаване на температурата токът на колектора само се увеличава и следователно нагряването на транзистора се увеличава.

напрежение в покой: постоянно напрежение в точката на свързване на транзисторите (изход към товара). То трябва да бъде равно на "0", когато изходното стъпало се захранва биполярно, или половината от захранващото напрежение, когато се захранва еднополярно. С други думи: и двата транзистора на изходния етап трябва да имат еднакво базово отклонение, тоест те са отворени равномерно, компенсирайки се взаимно.

Тези два параметъра трябва да се стабилизират и на първо място да се елиминира зависимостта им от температурата.

За целта в усилвателите се използва допълнителен транзистор, свързан баластно към базовите вериги на изходните транзистори (като най-често се поставя директно върху радиатора до изходните транзистори, като по този начин се контролира тяхната температура).

В Habré вече имаше публикации за DIY лампови усилватели, които бяха много интересни за четене. Няма съмнение, че звукът им е прекрасен, но за ежедневна употреба е по-лесно да използвате устройство с транзистори. Транзисторите са по-удобни, защото не изискват загряване преди работа и са по-издръжливи. И не всеки ще рискува да започне тръбна сага с анодни потенциали от 400 V, но транзисторните трансформатори от няколко десетки волта са много по-безопасни и просто по-достъпни.

Като схема за възпроизвеждане избрах верига от John Linsley Hood от 1969 г., като взех параметрите на автора въз основа на импеданса на моите 8 Ohm високоговорители.

Класическата схема от британски инженер, публикувана преди почти 50 години, все още е една от най-възпроизводимите и получава изключително положителни отзиви. Има много обяснения за това:
- минималният брой елементи опростява монтажа. Също така се смята, че колкото по-опростен е дизайнът, толкова по-добър е звукът;
- въпреки факта, че има два изходни транзистора, те не трябва да бъдат сортирани в допълващи се двойки;
- изход от 10 вата е достатъчен за обикновени човешки жилища, а входна чувствителност от 0,5-1 волта се съгласува много добре с изхода на повечето звукови карти или плейъри;
- клас А - клас А е и в Африка, ако говорим за добър звук. Сравнението с други класове ще бъде обсъдено по-долу.

Вътрешен дизайн

Възможно е с обикновени диоди или дори готови мостове, но тогава те трябва да бъдат заобиколени с кондензатори, а и падът на напрежение върху тях е по-голям. След мостовете има CRC филтри, състоящи се от два кондензатора по 33 000 uF и резистор 0,75 Ohm между тях. Ако вземете по-малък капацитет и резистор, CRC филтърът ще стане по-евтин и ще се нагрява по-малко, но пулсацията ще се увеличи, което не е comme il faut. Тези параметри, IMHO, са разумни от гледна точка цена-ефект. За филтъра е необходим мощен циментов резистор, при ток на покой до 2A той ще разсее 3 W топлина, така че е по-добре да го вземете с резерв от 5-10 W. За останалите резистори във веригата 2 W мощност ще бъдат напълно достатъчни.

След това преминаваме към самата платка на усилвателя. Онлайн магазините продават много готови комплекти, но няма по-малко оплаквания относно качеството на китайските компоненти или неграмотните оформления на дъските. Затова е по-добре да го направите сами, по свое усмотрение. Направих и двата канала на един breadboard, за да мога по-късно да го прикрепя към дъното на кутията. Изпълнение с тестови елементи:

Всичко освен изходните транзистори Tr1/Tr2 е на самата платка. Изходните транзистори са монтирани на радиатори, повече за това по-долу. Трябва да се направят следните забележки към диаграмата на автора от оригиналната статия:

Не всичко трябва да се запоява плътно наведнъж. По-добре е първо да настроите резистори R1, R2 и R6 като тримери, да ги разпоите след всички настройки, да измерите съпротивлението им и да запоите крайните постоянни резистори със същото съпротивление. Настройката се свежда до следните операции. Първо, като се използва R6, се настройва така, че напрежението между X и нула да е точно половината от напрежението +V и нула. В един от каналите нямах достатъчно 100 kOhm, така че е по-добре да вземете тези тримери с резерв. След това с помощта на R1 и R2 (запазвайки приблизителното им съотношение!) се настройва токът на покой - настройваме тестера да измерва постоянен ток и измерваме този ток в положителна входна точка на захранването. Трябваше значително да намаля съпротивлението и на двата резистора, за да получа необходимия ток на покой. Токът на покой на усилвател от клас А е максимален и всъщност при липса на входен сигнал целият преминава в топлинна енергия. За 8-омови високоговорители този ток, според препоръката на автора, трябва да бъде 1,2 A при напрежение 27 волта, което означава 32,4 вата топлина на канал. Тъй като настройката на тока може да отнеме няколко минути, изходните транзистори трябва вече да са на охлаждащи радиатори, в противен случай те бързо ще прегреят и ще умрат. Тъй като те се отопляват предимно.

Възможно е, като експеримент, да искате да сравните звука на различни транзистори, така че можете да оставите възможността за удобна подмяна за тях. Пробвах 2N3906, KT361 и BC557C на входа, имаше малка разлика в полза на последния. В предишния уикенд пробвахме KT630, BD139 и KT801 и се спряхме на вносни. Въпреки че всички горепосочени транзистори са много добри, разликата може да е доста субективна. На изхода веднага инсталирах 2N3055 (ST Microelectronics), тъй като много хора ги харесват.

Когато регулирате и намалявате съпротивлението на усилвателя, честотата на срязване на ниска честота може да се увеличи, така че за входния кондензатор е по-добре да използвате не 0,5 µF, а 1 или дори 2 µF в полимерен филм. Все още има руска картинна схема на „ултралинеен усилвател от клас A“, която се носи из интернет, където този кондензатор обикновено се предлага като 0,1 uF, което е изпълнено с прекъсване на всички баси при 90 Hz:

Те пишат, че тази верига не е склонна към самовъзбуждане, но за всеки случай се поставя верига Zobel между точка X и земята: R 10 Ohm + C 0,1 μF.
- предпазители, те могат и трябва да бъдат инсталирани както на трансформатора, така и на захранващия вход на веригата.
- много подходящо би било използването на термопаста за максимален контакт между транзистора и радиатора.

Металообработване и дърводелство

Самото тяло направих от плексиглас. Веднага поръчваме от стъкларите изрязани правоъгълници, правим в тях необходимите отвори за закрепване и ги боядисваме от обратната страна с черна боя.

Изрисувания от обратната страна плексиглас изглежда много красиво. Сега всичко, което остава, е да сглобите всичко и да се насладите на музиката... о, да, по време на окончателното сглобяване също е важно да разпределите правилно земята, за да минимизирате фона. Както беше открито десетилетия преди нас, C3 трябва да бъде свързан към сигналната маса, т.е. към минуса на входа-вход, а всички останали минуси могат да бъдат изпратени до „звездата“ близо до филтърните кондензатори. Ако всичко е направено правилно, тогава няма да можете да чуете никакъв фон, дори ако доближите ухото си до високоговорителя при максимална сила на звука. Друга „земна“ характеристика, характерна за звуковите карти, които не са галванично изолирани от компютъра, е смущението от дънната платка, което може да премине през USB и RCA. Съдейки по интернет, проблемът възниква често: в високоговорителите можете да чуете звуците на твърдия диск, принтера, мишката и фоновото захранване на системния блок. В този случай най-лесният начин да прекъснете заземяващия контур е да покриете заземяващата връзка на щепсела на усилвателя с електрическа лента. Тук няма от какво да се страхувате, защото... Ще има втора земна верига през компютъра.

Не направих контрол на силата на звука на усилвателя, защото не можах да получа висококачествени ALPS и не ми хареса шумоленето на китайските потенциометри. Вместо това между земята и входния сигнал беше инсталиран обикновен резистор от 47 kOhm. Освен това регулаторът на външна звукова карта е винаги под ръка, а всяка програма има и слайдер. Единствено виниловият плейър няма контрол на силата на звука, така че за да го слушам закачих външен потенциометър към свързващия кабел.

Мога да отгатна този контейнер за 5 секунди...

Материални разходи

16922

Двустранна печатна платка на усилвател JLH2005 за винтидж изходни транзистори в метални кутии

Радиаторите на транзистора на драйвера и източника на ток са затегнати с JLH2003 шпилки за надеждност

Инсталиране на изходни транзистори 2sc5200 в усилвател JLH 2003 в пластмасови кутии

Изходните транзистори KT-819 gm, три на рамо, се оказаха не по-лоши от вносните

Два изходни транзистора и транзистор с електронен филтър са разположени на усукани проводници извън размерите на печатната платка

Бюджетна версия на усилвателя JLH1969, използваща германиеви транзистори gt404a и mp42b
Изборът на изходни транзистори за усилвателя JLH1969 е тестван от KT803

Предварителни усилватели на микросхеми са инсталирани на клемните платки JLH2003

Печатни платки и корпус на този усилвател JLH2003 от китайски онлайн магазин

Изходните транзистори в усилвателя JLH2003 са запоени директно към платките

Усилвателят от клас А на идеологията JLH е сглобен според двойната моно схема, плосък тороидален трансформатор е разположен по дължината на екрана

Избор на транзистори за усилвателя JLH

Изходни транзистори

В усилвателя JLH основното внимание трябва да се обърне на избора на изходни транзистори по двойки и според максималната стойност на Kus. Ако имате много добър и лесен за инсталиране MJL21194 като изходи, чийто Kus не е много висок (максимум 50-80), тогава трябва да инсталирате средномощен транзистор с бета поне 150-200 в драйвера , за транзистори MJ15003 това не е толкова актуално, защото имат екземпляри с Kus = 90-120. MJ15003 са по-предпочитани за изходния етап поради параметрите, но са по-трудни по отношение на дизайна, тъй като те трябва да бъдат изолирани от радиаторите.

Входният транзистор с тези или онези транзистори трябва да има Kus поне 250-300. Не е необходимо да избирате транзистори за източници на ток във версията на усилвателя от 2003 г., въпреки че е възможно и да успокоите душата. Моите изходни транзистори бяха избрани с точност от 3-4% и не трябваше да бъда особено перверзен, защото Купих очевидно оригинални устройства, въпреки че надплатих доста за тях. От закупените 16 транзистора MJ15003 разпределението на усилването им не надвишава 10-15% при колекторен ток от 2,5 ампера. Ако не е възможно да изберете четири (осем) изходни транзистора с точност от 3-5%, тогава ви съветвам да поставите транзистори с голям Kus в долното рамо на всеки канал на усилвателя (според схемата от 1969 г. това е Tr1). Повтарям, че оригиналните транзистори от същата партида и със същата дата на пускане имат бета разпространение не повече от 15% (IMHO).

Измерване на изходните транзистори

Използването на мултиметър за избор на мощни транзистори въз основа на тяхното усилване е често срещана грешка. Токът, при който се измерва Kus с индустриални мултиметри и тестери, е десетки милиампери и ни трябва ток приблизително равен на тока на покой в ​​работен режим, т.е. 1,5 - 3 A. Най-добрият метод за избор е непосредствено след инсталирането на усилвателя в макетната платка въз основа на спада на напрежението върху резисторите, включени в емитерите на силовите транзистори. Освен това, в схемата на усилвателя, изходните транзистори ще се затоплят до работна температура, плюс пълният работен ток ще тече през тях. Можете да изберете транзистори извън веригата на усилвателя. За да направите това, трябва да свържете колектора на транзистора към плюса на захранването, а емитера през резистор 0,1-0,3 ома към минуса. Базата на транзистора трябва да бъде свързана чрез резистор с номинална стойност 1-2 kOhm към положителния, можете да направите верига от постоянен резистор от 0,5 kOhm и тример от 1-5 kOhm, след което можете да промените колекторния ток и изчислете Kus на транзистора при различни стойности. Транзисторът трябва да се завинти към радиатори или да се постави в буркан с дестилирана вода (имаме нужда от нормално охлаждане, така че транзисторът да не се нагрява над 50-60 градуса). След като сглобим веригата, прилагаме напрежение, настройваме тока през транзистора на 1,5-2,5 A с помощта на подстригващ резистор (контролираме тока чрез спад на напрежението през резистора от 0,1-0,3 Ohm) и оставяме транзистора да се загрее за около 10-15 минути. Извършваме същата процедура за останалите транзистори, след което правим двойки и четворки устройства с най-близки стойности на спад на напрежението през емитерния резистор от 0,1-0,3 Ohm. Тази селекция от транзистори за JLH ще бъде напълно достатъчна.

По-добре е да измервате базовия ток при фиксирани стойности и да изберете двойки, които имат подобен базов ток във всичките три точки на измерване. Използвах дебела дуралуминиева плоча за охлаждане на транзисторите. Завъртях няколко транзистора към него наведнъж и преди да започна цикъла на измерване, загрях първия с ток от 3 A, докато температурата на радиатора беше фиксирана на 60 градуса. Останалите транзистори приеха същата температура и режимът на измерване се оказа близък до реалните работни условия в крайния етап.

Днес сглобих единия канал на усилвателя. На входа инсталирах германиев MP20A с Kus около 70. Запоих GT404G с Kus 89 в етапа на драйвера и поставих KT908A на изхода без бета селекция. KT908A е поставен на общ радиатор с площ от 900 кв.см. през слюдени дистанционери и паста. След загряване за половин час радиаторът можеше да се пипа; температурата се усещаше като около 60 градуса. Много ми хареса звука. Не знам с какво е свързано това, с 908 на изхода или с два германия на входа и драйвера, но когато сглобих едно и също нещо с всички силициеви транзистори, звукът изобщо не ме убеди. След това се опитах да заменя транзисторите 908 с KT808, звукът с тях ми хареса по-малко и те загряха почти моментално. Нямах осцилоскоп, така че все още не разбрах причината за бързото загряване и дали има някакво вълнение с 808s. Опитах се да сменя 808 на KT803 и KT-819, и двата работят по-зле от 908, това е сигурно. Поне за себе си ги запазих като приоритет.

Транзистори СССР = Остапенко Игор

Добър ден! В резултат на експерименти се спрях на тази опция: Първият транзистор AC125 с Kus 460 (гласът на целия усилвател зависи възможно най-много от този транзистор). Преди AC125 пробвах да монтирам съветските MP10, 2N3906, BC327... тези явно бяха по-зле. Опитах съветските KT801 и KT630d в каскадата на драйвера. С KT630 ​​​​усилвателят беше развълнуван без сигнал, но звучеше по-добре, отколкото с внесения BD139. Звукът на KT801 не ми хареса. В резултат на това оставих BD139 с Kus 160 в драйвера, а с KT630 ​​ще експериментирам и ще се опитам да премахна вълнението. В края на деня получих 100% оригинален TIP3055 и съветски KT819GM ​​​​и KT903A с бета около 60-80. Внесените транзистори се оказаха същите по звук като KT903, а KT-819GM ​​​​остана аутсайдер. Общо: Оставих KT903, за който имах готови дупки в радиаторите. Ако KT819GM ​​или TIP3055 бяха играли по-добре, радиаторите трябваше да бъдат разрязани.

Сега относно измерванията и звука: Опитах се да измеря усилвателя чрез RMAA. Всъщност не се получи, защото моята USB карта на Beringer имаше по-високи изкривявания и собствен шум от усилвателя. От което установих, че шумът на самия усилвател е не повече от 90 dB, а изкривяването е около 0,07%. Спектърът е обогатен с гъста гора, идваща от звуковата карта (. С амплитуда от 22 V на изхода, синусоидата е чиста в диапазона от 20 Hz - 20000 kHz. Оказа се около 8 вата при 8- омово натоварване. Включих усилвателя в развален S-90. Честно казано, бях изненадан ... Звукът е мощен и плътен, толкова "празничен" или нещо такова ... Мина много време откакто съм чувал нискочестотни високоговорители да бълват осем вата в S-90.

Хибрид на JLH1969 и JLH2005 = and4841

Имам устройство с еднополярно захранване, има източник на ток в драйверното стъпало, а усилвателят на напрежението се захранва от стабилизатор на LM чип. Изходният етап използва две двойки 2N3055, избрани според Kus (80-90). Опитах се да сложа 2SC-5200 в изходния етап, звукът не ми хареса... Искам да говоря за характеристиките на мощността, защото... Първоначално не очаквах да получа повече мощност от JLH без риск от изгаряне на редки вносни продукти. Максималната амплитуда на всяка полувълна е почти 16 волта, преди горната част да бъде отрязана. При 4 ома с ток на покой от 3 A изходната мощност достига 64 вата. Това е пикова стойност и при този ток транзисторите топлят безмилостно, въпреки че са монтирани на радиатор около 8000 кв.см. Сега токът на покой е намален до 2,1 А и с него пиковата мощност е около 45 вата, но транзисторите работят горе-долу в нормален режим. Радиаторът, въпреки цялата си чудовищност, не може да се справи с отвеждането на топлината и четири нискоскоростни 120 мм охладители са прикрепени към него, за да помогнат. Всеки канал съдържа два ТЕЦ трансформатора с мощност 90 вата всеки. Общо усилвателя ми харчи и съответно разсейва 360 вата в непрекъснат режим. След трансформаторите има два диодни моста по 40 ампера и филтри с капацитет 3 х 10000 uF на канал. Заземителната шина е разделена със звезда от отрицателните клеми на филтърните кондензатори. Транзисторите на радиаторите са без гарнитури, а самите радиатори са изолирани от корпуса. За премахване на пукащия шум в високоговорителите има верига за забавяне.

За транзисторите накратко:

• JLH-59 свири добре с Tosiba 1943 и 5200 и по някаква причина ми се стори, че с транзистори с директна проводимост на изхода звукът е по-добър. При използване на "обърната" схема има един плюс и един минус по отношение на избора на транзистори: плюс - има много по-голям избор на "добър" вход n-p-n (започвайки от BC239, BC339, 2N2222, 2N3904, 2SC2240... ); минус - изборът на предварителен p-n-p е много по-малък (по принцип само BD140, 2SA1815, 2SB647, 2SB667).
• По-добре е да сглобите версия с ниска мощност на усилвателя JLH1969, като използвате импортиран драйвер 2N3906 или съветския KT602BM и изведете KT908A с ток на покой от 1,5 A и напрежение 12-14 V; и по-мощен на 2SD667 - 2SD669 или MJE3055T и изход MJ15003 с ток на покой от 2,5 A и захранване от 18-20 V. Версия с ниска мощност от 5-10 W може да се сглоби със средна мощност BD- 139 с бета 120-150 и ток на покой 0,5 - 1 А.
• Усилвателна схема с биполярно захранване и модерни детайли: Изходен етап на 2sc5200, етап на предварителен изход - BD137 Philips и BD139 Fairchild, 2SC3421 (2SC5171 доволен от детайлите), входен етап с ниско ниво на шум - 2SA970 (BL) и BC560 (C), транзистори с източник на ток - MPSA56/92... звучи много интересно, хармониците са ограничени до 3-та и има много малко. Измерено при 30 kHz.
• И в двете версии на усилвателя няма HF корекция, така че при използване на HF транзистори е възможно самовъзбуждане и много съветват използването на LF транзистори. Но нискочестотните транзистори блокират предната част на меандъра, с високочестотните транзистори всичко е много по-добре, при тях трябва да се приложи корекция и честотата на първия полюс трябва да бъде повече от 25 kHz, защото при полюс под 20- 25 kHz, блокирането на върховете се чува ясно.
• Има голяма разлика в звука между инвертиращите и неинвертиращите версии на усилвателя (тези паралелен и сериен OOS). Разликата между схемите от 1969 и 2005 не е толкова голяма, въпреки че според мен 1969 е по-приятна. За веригата от 1969 г. с 2sc5200 транзистора на изхода, успоредно с OOS резистора, преминаващ от изхода към емитера на първия транзистор, трябва да инсталирате кондензатор с капацитет 33-68 pF (когато този резистор е наполовина - до 1,2 kOhm, капацитетът на този кондензатор трябва да се увеличи до 47-100 pF). Вторият коригиращ елемент е капацитетът между колектора и основата на предизходния транзистор, настройте го на 6-15 pF и ако намалите стойността на резистора в колектора на първия етап до 4 kOhm, тогава 10 -27 pF. Този капацитет трябва да бъде избран да бъде минимален при липса на възбуждане. Единственият проблем с инвертиращата верига е, че нейното входно съпротивление е постоянно и равно на стойността на входния резистор (1 kOhm на диаграмата), което означава, че нестандартен контрол на звука с нисък импеданс с номинална стойност по-малка от Необходим е 1 kOhm. Плюс това, инвертиращата верига налага строго ограничение на изходния импеданс на източника на сигнал, който не трябва да надвишава стотици ома. При инверсно превключване звукът е много по-добър и входният транзистор работи с OB (по-малко изкривяване). Звукът е най-добрият, който съм чувал досега = FEDGEN
• От транзисторите за използване в изходното стъпало никога не съм виждал по-добър от MJ15024/MJ15025; тези с пред-изход обикновено са проблем. Можете да опитате Tosiba 2SA1302\2SC3281, 2SA1987\2SC5359, те са по-стабилни и по-допълнителни = Vlad Bo.
• Проблеми в съвременните транзистори - какво да не правим с тях: в HF областта има скърцане, особено в SANKEN и в LAPT (мултиусилватели). Обожавам Motorola MJ15025, на японските усилватели, които ми попаднаха, смених всички японски с Motorola. Транзисторите MJ15025 са идеални за звук по отношение на честотните свойства, все още няма по-добри. И на слух Motorola MJE15003, MJE15004 звучат по-добре от Toshiba - 2sc5200, 2sc1943.

П. S. Тези, които са сглобили това устройство, са похвалени. Особено с помощта на стари Motorola или нашия стар германий. Ако приложите схемата