Snažni umzc na tranzistorima s efektom polja. Visokokvalitetni tranzistor umzc Napajanje za umzc

S. SAKEVICH, Lugansk
Radio, 2000., br. 11, 12

Opisano pojačalo je predviđeno za dvokanalno pojačanje snage signala dovedene iz miks konzole ili pretpojačala. Svaki od dva ulaza ima kontrolu razine ulaznog signala koja vam omogućuje postavljanje potrebne osjetljivosti. Prekidač se može koristiti za kombiniranje njegovih ulaza, a jedan od dva ulazna konektora može se koristiti kao linijski izlaz za povećanje broja pojačala koja rade paralelno. Značajke UMZCH-a uključuju promjenjivi faktor prigušenja zvučnika za optimizaciju njihovog zvuka u različitim akustičkim uvjetima.

Glavne tehničke karakteristike

Nazivni ulazni napon. B................1.1
Nazivna izlazna snaga svakog od dva kanala, W,
pri Kg = 1% i otporu opterećenja
4 0m......400
8 0m...................220
Raspon radne frekvencije, Hz, s neravnomjernošću -0,5 dB.............20...20000
Brzina uspona izlaznog signala, V/µs ........25
Koeficijent harmonijskog izobličenja signala s razinom od 1 dB,%, ne više
na frekvenciji od 1 kHz.........0.01
u radnom frekvencijskom području...0.1
Omjer signal/šum+pozadina, dB..........96
Najveće dopušteno odstupanje napona u mreži, V................170...270
Minimalni otpor opterećenja. Ohm............2.5
Ukupne dimenzije, mm........................430x90x482
Težina, kg, ne više...............16

Pojačalo ima indikatore razine izlaznog signala i njegovih ograničenja, izlaznog preopterećenja, kao i indikatore za hitno isključivanje zvučnika i prenapona.

Na sl. Slika 1 prikazuje dijagram desnog kanala pojačala i jedinice za zaštitu opterećenja.

OU KR544UD2A koristi se na ulazu UMZCH. a krugovi C4R4 i R1C3 ograničavaju pojas pojačanih frekvencija. Oni smanjuju prodor infra- i ultrazvučnih frekvencijskih vibracija u PA, što može dovesti do preopterećenja pojačala i dinamičkih glava. Pojačalo napona na VT1 - VT4 slično je onom koje se koristi u. Izlaz op-ampa spojen je na sljedbenik emitera VT3, koji zajedno s krugom R6C15 obavlja funkcije pretvarača napona u struju. Ova struja teče kroz kaskadu od OB do VT2 do naponskog pojačala na VT1.

Nadalje, struktura pojačala je gotovo simetrična: opterećenje tranzistora VT1 je generator struje na VT4, ulazni krug naknadne kaskade strujnih pojačala, kao i otpornik R12, koji stabilizira otpor opterećenja za VT1. To je učinjeno kako bi se malo smanjio ukupni dobitak i povećala stabilnost pojačala sa zatvorenom povratnom spregom. Naknadno strujno pojačalo izrađuje se u tri stupnja: VT5, VT10. dalje - VT11, VT17, a zatim VT12 - VT16, VT18 - VT22 (svaka ruka ima pet paralelno spojenih tranzistora).

Zaštitna jedinica kratkog spoja (kratkog spoja) u opterećenju izrađena je pomoću tranzistora VT6, VT7 i VT8. VT9. spojen prema tiristorskom analognom krugu, za gornji i donji krak, redom. Kada je isključen, ovaj čvor nema utjecaja na izlazni stupanj. Kada se stvore uvjeti za rad zaštite, tranzistori pripadajućeg kraka izlaznog stupnja su potpuno zatvoreni. Dakle, trenutna potrošnja PA tijekom kratkog spoja i nazivni ulazni napon bit će još manji nego u stanju mirovanja, stoga tijekom kratkog spoja na izlazu pojačalo snage ne kvari.

Za ispravan rad zaštite od kratkog spoja neophodan je otpornik R14. Na primjer, kada je gornji krak kruga preopterećen, tranzistori VT6 se otvaraju. VT7 i preostali napon na bazi VT5 u odnosu na izlaz ne prelazi 0,8 V. Ako ovaj otpornik nije prisutan, tada će prednapon na diodama (približno 2,6 V) dovesti do povećanja prednapona za donji krak izlaznog stupnja i njegovo okidanje.

Za razliku od drugih zaštitnih uređaja koji isključuju izlazne tranzistore, predložena jedinica se automatski vraća u prvobitno stanje kada se vrati opterećenje s otporom od 2,5 do 16 Ohma i korisni signal s razinom od 25% nazivne ili više dovodi se na ulaz pojačala. Krugovi R18C13 i R19C14 eliminiraju mogućnost lažnog rada zaštite zbog faznog pomaka struje u opterećenju zbog njegove reaktivne prirode.

Za povećanje kliknite na sliku (otvara se u novom prozoru)

U izlaznom stupnju, tranzistori predzavršnog stupnja rade u AB načinu rada s mirnom strujom od oko 100 mA, određenom prednaponom na diodama VD9-VD12 i otpornicima R24, R35. Njihov relativno nizak otpor omogućuje ovom stupnju da radi u načinu rada s malim signalom izravno na opterećenje i smanjuje vrijeme pražnjenja kapacitivnosti SBE tranzistora terminalnog stupnja, smanjujući njegova izobličenja pri prebacivanju. Ovi tranzistori rade u načinu rada B, tako da ne zahtijevaju toplinske kompenzacijske krugove ili regulaciju struje mirovanja.

Indikator za ograničavanje izlaznog signala i kratkog spoja na izlazu napaja se impulsima negativnog polariteta na izlazu op-amp DA1, koji nastaju kao rezultat prekida u OS petlji kada je izlazni signal ograničen ili aktivira se zaštitna jedinica.

Uređaj za odgodu spajanja opterećenja i njegovo isključivanje kada se na izlazu pojačala pojavi konstantan napon zajednički je za oba kanala. Kada je napajanje uključeno, kondenzator C19 se puni kroz otpornik R49. osiguravajući kašnjenje u otvaranju tranzistora VT25, VT27 i aktiviranje releja K1 za 2 s. Kada se na izlazu jednog od pojačala pojavi konstantan napon, s pozitivnim polaritetom, tranzistor VT23 će se otvoriti, au slučaju negativnog polariteta, VT24 će se otvoriti, zaključavajući tranzistore VT25, VT27 i isključivši relej.

Zvučnike isključuje zaštitna jedinica i kada napon u mreži poraste iznad 250 V (VT26. VD17-VT19. R51-R53). Kao što pokazuje praksa, prekoračenje napona napajanja događa se mnogo češće nego što se moglo očekivati. Kada se napon napajanja zaštitne jedinice poveća, struja koja teče kroz zener diode VD17-VD19 otvara tranzistor VT26, kao rezultat toga uključuje se indikacija viška mrežnog napona i otvara se tranzistor VT23, što dovodi do odspajanja opterećenja . Nastavak rada moguć je nakon pomicanja sklopke mrežnog napona u položaj “250 V”.

Dijagram napajanja, jedinice za prikaz i međusobnog povezivanja oba kanala prikazan je na sl. 2. Označavanje međuspojnih spojeva PA pločice i zaštitne pločice izmjenične struje, kao i indikatorske pločice, odgovara numeriranju pinova kontaktnih pločica na odgovarajućim crtežima postavljanja elemenata na tiskanim pločicama. Svaki od dva ulaza pojačala ima regulator razine ulaznog signala (varijabilni otpornici R1, R2), koji vam omogućuje postavljanje potrebne osjetljivosti. Prekidač SB1 može kombinirati svoje ulaze.

U UMZCH je moguće promijeniti stupanj prigušivanja zvučnika koji se koriste u različitim akustičkim uvjetima. Kada se pojačalo prebaci u način rada visoke izlazne impedancije (pritisne se tipka prekidača SB2 "Out. N/V"), izlazna impedancija pojačala se povećava na 8... 10 Ohma zbog uvođenja povratne struje struje u pojačalo iz otpornici R3, R4. Ovaj. kao što praksa pokazuje, ovo je optimalna vrijednost za većinu zvučnika. Međutim, može se lako promijeniti u bilo kojem smjeru odabirom otpornika R2 na ploči pojačala.

Imajte na umu da način povećane izlazne impedancije značajno povećava pouzdanost zvučnika. Činjenica je da povećanje izlazne impedancije pojačala pomaže u smanjenju aktivnih gubitaka u zvučniku, što vam omogućuje da potpunije iskoristite njegove mogućnosti i, osim toga, značajno smanjite intermodulacijska izobličenja. Način visoke izlazne impedancije također smanjuje fazni pomak struje u izlaznom stupnju u odnosu na ulazni signal.

Pojačalo je opremljeno indikatorima za praćenje načina rada. To su indikatori za uključivanje napajanja (HL9), hitno isključivanje zvučnika (HL7) i indikator HL8. što ukazuje na prisilno isključivanje opterećenja zbog opasnog prekoračenja napona napajanja. Indikatori jačine signala HL2 i HL3. HL5 i HL6 imaju vrijednosti praga od 5, 20 dB, a također pokazuju svoje ograničenje (LED HL1, HL4) za svaki kanal zasebno. Osim ograničenja, isti indikatori signaliziraju kratki spoj na izlazu bilo kojeg kanala (ako drugi indikatori razine ne svijetle).

Napajanje pojačala je maksimalno pojednostavljeno. Sam UMZCH napaja se iz ispravljača s naponom od 70 V; jedinica za zaštitu i indikaciju koristi vlastiti ispravljač, spojen na zasebni namot energetskog transformatora. Ventilatori Ml, M2 dizajnirani su za puhanje hladnjaka snažnih tranzistora.

Očigledno, svrha prekidača SB5 također zahtijeva objašnjenje: u sustavu zvučnog pojačanja ugrađen je u položaj u kojem se postiže minimalna pozadinska buka od smetnji napajanja.

Konstrukcija i detalji

Izgled pojačala prikazan je na sl. 3 (sa stražnje ploče). Njegove glavne komponente smještene su na metalnoj šasiji s poklopcem. Na prednjoj ploči s prorezima nalaze se ventilatori za prisilnu ventilaciju hladnjaka snažnih tranzistora pojačala, kao i ploča s indikacijom načina rada. Na stražnjoj ploči nalaze se konektori za spajanje signalnih kabela i trožilni kabel za napajanje, sklopke za ograničenje mrežnog napona i faktor prigušenja zvučnika te držač osigurača.

Pojačalo je uglavnom montirano na tri ploče - ploči pojačala, ploči indikacije i ploči ispravljača snage. Na ploči pojačala nalaze se dva PA kanala s hladnjakom za izlazne tranzistore i zaštitnom jedinicom zvučnika. Tiskana pločica (dimenzija 355x263 mm) i raspored elemenata koji se obično u časopisu prikazuju u prirodnoj veličini prikazani su na sl. 4 (str. 40,41) na ljestvici od 85%.

Za povećanje kliknite na sliku (otvara se u novom prozoru)

U jedinici za zaštitu od opterećenja možete koristiti relej RP21, koji ima četiri grupe kontakata (dva paralelna), ili REK34 ili sličan s radnim naponom od 24 V. „Radijatori” tipa P1, proizvedeni u Vinnitsa PA “Mayak” (TU 8.650.) koriste se kao hladnjaki.022) s glodanim platformama za ugradnju po dva snažna tranzistora (KT8101A ili KT8102A).

Hladnjaci se hlade pomoću ispušne ventilacije pomoću dva VVF71 ventilatora. instaliran iza prednje ploče pojačala. Vrlo je nepoželjno instalirati ih na stražnju ploču zbog visoke razine smetnji njihovih motora.

Dizajn ploče također omogućuje korištenje kućnih hladnjaka za šest tranzistora (za svaki krak) s površinom za raspršivanje topline od najmanje 600 cm i prisilnim hlađenjem. Ploča pojačala se nalazi u samom kućištu pojačala ovako. da se signalni ulazi i izlazi oba kanala nalaze na stražnjoj ploči.

Kao što je već navedeno, pojačalo ima promjenjivi faktor prigušenja, implementiran uključivanjem OO petlje. Otpornici R3. R4 na sl. 2 - senzori struje opterećenja koji služe za promjenu faktora prigušenja izrađeni su od deset paralelno spojenih otpornika MLT-0,5 s otporom od 1 Ohm. Korištenje žičanih otpornika je nepoželjno.

Prigušnica L1 (vidi sliku 1) namotana je izravno na otpornik R55 MLT-2 s PEV-2 0,8 mm žicom u jednom sloju (prije punjenja). Kondenzatori za blokiranje - K73-11. u filtru snage - K50-18. Energetski transformator izrađen je na trakastoj magnetskoj jezgri tipa ŠL40H45 mm. Njegovi podaci o namotaju dani su u tablici.

Tranzistori izlaznog stupnja KT8101A i KT8102A moraju se odabrati prema pojačanju - ne manje od 25 i ne više od 60, i što je najvažnije - prema maksimalnom naponu i ^ za određivanje ovog parametra potrebno je sastaviti jednostavan uređaj koji se sastoji od ispravljač izmjeničnog napona do 300...350 V, otpornik s otporom od 24...40 kOhm (snaga 2 W) i voltmetar s ograničenjem od 500 V (slika 5). Tranzistor sa zatvorenim terminalima baze i emitera spojen je preko otpornika za ograničenje struje na izvor. Voltmetar spojen paralelno s tranzistorom bilježi lavinski probojni napon tranzistora koji se ispituje, što će biti njegova granica. Tranzistore treba odabrati s probojnim naponom od najmanje 250 V. Zanemarivanje ovog zahtjeva može dovesti do kvara pojačala tijekom rada.

Ploča ispravljača snage (prikazana na sl. 6 u omjeru 1:2) postavlja se na stezaljke kondenzatora filtra ispravljača i učvršćuje odgovarajućim vijcima.

Za povećanje kliknite na sliku (otvara se u novom prozoru)

Instalacija zajedničke žice i strujnih krugova provodi se pomoću užetne žice s presjekom od 1,2 mm2. Osim toga, instalacija zajedničke žice od ispravljača do ploče pojačala i jedinice za isključivanje opterećenja provodi se pomoću zasebnih žica koje su što kraće.

Na sl. Slika 7 prikazuje crtež tiskane pločice indikatora i položaj elemenata. LED diode su ugrađene tako da njihovi krajevi malo strše na površini prednje ploče pojačala.

UKLJUČITE I POSTAVITE

Za konfiguraciju pojačala trebat će vam osciloskop i 3H generator. Autotransformator LATR za napon 0 - 250 V pri struji opterećenja do 2 A i otpornim ekvivalentima opterećenja. Pojačalo je pomoću pomoćnog kabela spojeno na izlazne stezaljke autotransformatora, što omogućuje spajanje AC voltmetra i ampermetra na strujni krug.

Najprije treba sklopku mrežnog napona postaviti u položaj “220 V” i provjeriti rad napajanja, zatim rad jedinice za zaštitu opterećenja primjenom konstantnog napona od 2...3 V (naizmjenično različitih polariteta). ) na lijevi priključak otpornika R47 ili R48 prema dijagramu. Nakon što se uvjerite da jedinica radi, trebate postaviti prag za isključivanje opterećenja pomoću prilagođenog otpornika R52 kada se mrežni napon poveća na 250 V i više.

Sljedeća faza je najvažnija. Nakon što ste spojili jedan od kanala pojačala preko strujnih krugova ±70 V (mrežno napajanje mora se napajati preko osigurača s maksimalnom strujom od najviše 1 A) i praćenjem potrošnje struje ampermetrom i izlaznog signala osciloskopom, trebate da se vrlo polako povećava napon napajanja iz autotransformatora od nule do nominalnog. Potrošnja struje izlaznog stupnja ne smije biti veća od 250 mA, u suprotnom, odmah isključite napajanje i pažljivo provjerite instalaciju.

U početku će se na izlazu pojačala pojaviti konstantni napon pozitivnog polariteta. Kada njegova vrijednost dosegne približno polovicu nazivnog napona napajanja, izlazni napon naglo postaje blizu nule zbog aktivacije OOS akcije. Pad napona na otpornicima R24 i R25 trebao bi biti 200 ... 250 mV, što odgovara struji mirovanja tranzistora VT11, VT17 unutar 60 ... 85 mA. Ako je potrebno, odabiru se diode VD9-VD12 ili se jedna od VD9 - VD11 zamjenjuje germanijem.

Nakon toga provjerite rad UMZCH bez opterećenja iz 3CH generatora. Nakon što postavite frekvenciju na 1...2 kHz, glatko povećajte signal na ulazu pojačala i provjerite je li točan. da je amplituda njegovog izlaznog napona najmanje 50 V. Indikator preopterećenja trebao bi zasvijetliti kada izlazni signal počne biti ograničen. Zatim, zamijenivši osigurač drugim (za struju od 5 - 7 A), pomoću osciloskopa promatrajte rad pojačala pod opterećenjem na snažnom otporniku s otporom od prvo 8, a zatim 4 Ohma. Amplituda neograničenog signala mora biti najmanje 46, odnosno 42 V. Moguća pobuda na HF u nekim se slučajevima eliminira odabirom kondenzatora C9, SY. C15, a pri zamjeni snažnih tranzistora - C11, C12.

Provjeru rada u režimu povećanog izlaznog otpora treba obaviti s opterećenjem s otporom od 4 ohma: s takvim opterećenjem je signal strujnog senzora približno jednak ulazu i nema primjetne promjene u pojačanju. Ako se nakon uključivanja ovog načina rada otkrije samouzbuđivanje, morate povećati kapacitet kondenzatora fazne korekcije C10 u OOS krugu.

Zatim morate provjeriti radi li jedinica za zaštitu od kratkog spoja u strujnom krugu opterećenja (ovaj test je najbolje provesti u načinu rada s niskim izlaznim otporom). Da biste to učinili, prvo, pod opterećenjem s otporom od 8 Ohma i ljuljanjem izlaznog napona od 20...30 V, spojite baze VT6, VT7. a zatim VT8, VT9. U tom slučaju, pozitivni i negativni poluvalovi trebaju biti "odsječeni" na oscilogramu izlaznog signala.

Nakon ovog postupka morate provjeriti odziv pojačala na opterećenje s otporom od 0,33 Ohma i snagom od 3 - 6 W, simulirajući kratki spoj. Uklonite ulazni signal, spojite ampermetar na strujni krug jednog od krakova, a voltmetar na izlaz. S ovim opterećenjem spojenim na izlaz, polako povećajte ulazni napon dok pratite izlazni napon, potrošnju struje i valni oblik. Na razini izlaznog napona od 2,1 ... 2,3 V treba aktivirati zaštitu za jedan krak (obično gornji u krugu, oblik signala prikazan je na slici 8,a), s daljnjim povećanjem napona, trebala bi se aktivirati zaštita za drugu ruku (Sl. 8.6). Trenutna potrošnja trebala bi pasti na 160...200 mA. Nakon toga se provjera rada UMZCH može smatrati završenom.

Tranzistori u završnom stupnju izlaznog stupnja pojačala rade gotovo bez ikakvog početnog prednapona. Njihovo pretvaranje u način rada klase AB omogućuje smanjenje nelinearnih izobličenja na visokim frekvencijama za približno 6...8 puta. Najjednostavnija verzija jedinice za pomicanje prikazana je na sl. 9. Uključeno je umjesto četiri prednaponske diode, točka "A" - na kolektor VT1. točka "B" - do VT4 kolektora. Otpornik R12 također je isključen u ovom slučaju. Senzor temperature (tranzistor VT28) ugrađen je na hladnjak što je moguće bliže snažnom tranzistoru izlaznog stupnja, koji je u najgorim uvjetima hlađenja. Kada koristite ovu jedinicu, potrebno je povećati otpor otpornika R24, R35 na 12 - 15 Ohma.

Podešavanje struje mirovanja je kako slijedi. Najprije se motor promjenjivog otpornika R58 dovodi u gornji položaj na dijagramu. Nakon što se napajanje dovede, struja mirovanja je postavljena na 150...180 mA. Nakon toga, uz priključeno opterećenje i nazivni izlazni napon, pojačalo se zagrijava 10...15 minuta. Ponovno se mjeri struja mirovanja. Ako je niži od izvornog, trebate malo povećati otpor R60 u krugu emitera VT28 i ponoviti postupak podešavanja dok ne dobijete približno istu struju mirovanja u hladnom i vrućem stanju. Nedostaci ove jedinice su prisutnost otpornika za podešavanje i velika inercija toplinskog kruga zaštite okoliša.

Ovih nedostataka nema uređaj za automatsku regulaciju struje mirovanja prema shemi prikazanoj na sl. 10. Načelo njegovog rada je mjerenje pada napona na otpornicima R63, R64 - senzorima mirne struje izlaznih tranzistora, uz naknadnu kontrolu struje optokaplera tranzistora U1, spojenih umjesto prednaponskih dioda. S dovoljno velikim signalom, tranzistori VT29 i VT30 rade gotovo naizmjenično: kada je jedan od nikova u stanju zasićenja, drugi je u aktivnom stanju, kontrolirajući optokapler i struju mirovanja. I obrnuto. Jedinica ne zahtijeva podešavanja, međutim, moguće je ispraviti struju mirovanja odabirom otpornika R58. Nakon uključivanja napajanja, struja mirovanja UMZCH je nula 8 ... 10 s, a zatim se postupno povećava do normalne. U pojačalu s automatskom regulacijom struje mirovanja, otpor otpornika R24, R35 može se povećati na 12-15 Ohma.

Moguće je uvesti glatko podešavanje izlazne impedancije u pojačalo. Da biste to učinili, dovoljno je zamijeniti prigušnu sklopku SB2 dvostrukim promjenjivim otpornikom s otporom od 2...4 kOhm i smanjiti otpor R2 na 100 Ohma kako biste proširili raspon podešavanja izlaznog otpora (povećanje).

Tranzistori snage izlaznog stupnja mogu se zamijeniti s 2SC3281 i 2SA1302. 2SA1216 i 2SC2922, 2SA1294 i 2SC3263 (u ovom slučaju nije potrebno odabrati tranzistore). KT940A i KT9P5A mogu se zamijeniti s KT851 i KT850 s bilo kojim slovnim indeksom.

KNJIŽEVNOST
1. Kletsov V. Niskofrekventno pojačalo s malim izobličenjem. - Radio, 1983. br. 7. str. 51-53 (prikaz, ostalo).
2. Sukhov N. UMZCH visoke vjernosti. - Radio. 1989. broj 6. str. 55 - 57 (prikaz, stručni).
3. Zuev P. Pojačalo s povratnom spregom s više petlji. - Radio. 1984. broj 11. str. 29-32 (prikaz, ostalo).
4. Ageev S. Treba li UMZCH imati nizak izlazni otpor? - Radio. 1997, broj 4, str. 14-16 (prikaz, stručni).

Predstavljamo krug pojačala velike snage sastavljenog pomoću uvezenih tranzistora 2SC5200 i 2SA1943. Sa specificiranim napajanjem, krug razvija snagu od 500 W u opterećenju od 4 ohma. Također je moguće povećati snagu povećanjem napajanja UMZCH.

Autor sheme nudi dvije opcije za shemu. Prvi krug je 300 vata - razmotrit ćemo ga u drugim člancima, ali za sada ćemo se usredotočiti na drugi krug pojačala, čija snaga doseže do kilovata kada se napaja na 100 volti!

Tehnički parametri pojačala: Izlazna snaga: 500W/4Ohm, 250W/8Ohm. Minimalna impedancija zvučnika: 2 Ohma. Frekvencijski raspon: 10-20000Hz/-3dB. Ukupno harmonijsko izobličenje, šum, manje od 0,06%. Maksimalno dopušteni ULF napon: 100V.

Preporuča se koristiti visokokvalitetne bipolarne tranzistore serije 2SC5200 i 2SA1943 proizvođača Toshiba u izlaznim stupnjevima. Ovako snažno pojačalo zahtijeva snažne hladnjake; oni se nalaze na stranama ploče, imaju visinu od 70 mm, širinu od 45 mm i duljinu od 270 mm.

Struja mirovanja tranzistora regulirana je promjenjivim otpornikom od 2,2 kOhm. Za početak, trebali biste spojiti samo jedan od izlaznih stupnjeva, nakon što je pojačalo u funkciji, već možete lemiti sve ostale tranzistore. Struja mirovanja tranzistora je postavljena na 30 mA za svaki od tranzistora izlaznog stupnja.

Za napajanje takvog uređaja potreban vam je snažan izvor od najmanje 1 kilovat (1000 vata). Kao što razumijete, takvo je pojačalo namijenjeno koncertnim zvučnicima, ali možda postoje ljubitelji glazbe koji žele napajati kilovatni subwoofer kod kuće i izazvati lokalni potres, a takva snaga je sasvim sposobna za to!

– Susjed je prestao lupati po radijatoru. Pojačala sam glazbu da ga ne čujem.
(Iz audiofilskog folklora).

Epigraf je ironičan, ali audiofil nije nužno “bolestan u glavi” s licem Josha Ernesta na brifingu o odnosima s Ruskom Federacijom, koji je “oduševljen” jer su njegovi susjedi “sretni”. Netko želi ozbiljnu glazbu slušati kod kuće kao u dvorani. U tu svrhu potrebna je kvaliteta opreme koja među ljubiteljima glasnoće decibela kao takva jednostavno ne pristaje tamo gdje zdravorazumski ljudi imaju pameti, ali za potonje nadilazi razumne cijene odgovarajućih pojačala (UMZCH, audio frekvencija pojačalo). A netko usput ima želju pridružiti se korisnim i uzbudljivim područjima djelovanja – tehnologiji reprodukcije zvuka i elektronici općenito. Koje su u doba digitalne tehnologije neraskidivo povezane i mogu postati visokoprofitabilno i prestižno zanimanje. Optimalan prvi korak u ovom pitanju u svakom pogledu je napraviti pojačalo vlastitim rukama: Upravo UMZCH omogućuje, uz početnu obuku na temelju školske fizike na istom stolu, prijeći od najjednostavnijih dizajna za pola večeri (koji, ipak, dobro "pjevaju") do najsloženijih jedinica, kroz koje se dobro rock bend će svirati sa zadovoljstvom. Svrha ove publikacije je istaknuti prve faze ovog puta za početnike i, možda, prenijeti nešto novo onima s iskustvom.

Protozoa

Dakle, prvo pokušajmo napraviti audio pojačalo koje jednostavno radi. Kako biste se temeljito udubili u zvučnu tehniku, morat ćete postupno savladati dosta teorijskog materijala i ne zaboraviti obogaćivati ​​svoju bazu znanja kako napredujete. Ali bilo kakvu "pametnost" lakše je usvojiti kada vidite i osjetite kako funkcionira "u hardveru". Ni u ovom članku dalje nećemo bez teorije - o tome što prvo morate znati i što se može objasniti bez formula i grafikona. U međuvremenu će biti dovoljno znati koristiti multitester.

Bilješka: Ako još niste lemili elektroniku, imajte na umu da se njezine komponente ne mogu pregrijati! Lemilo - do 40 W (poželjno 25 W), maksimalno dopušteno vrijeme lemljenja bez prekida - 10 s. Zalemljena igla za hladnjak drži se medicinskom pincetom 0,5-3 cm od mjesta lemljenja na bočnoj strani tijela uređaja. Kiselina i drugi aktivni tokovi se ne mogu koristiti! Lem - POS-61.

Lijevo na sl.- najjednostavniji UMZCH, "koji jednostavno radi." Može se sastaviti pomoću germanijskih i silicijskih tranzistora.

Na ovoj bebi prikladno je naučiti osnove postavljanja UMZCH s izravnim vezama između kaskada koje daju najčišći zvuk:

• Prije prvog uključivanja napajanja isključite opterećenje (zvučnik);
• Umjesto R1 lemimo lanac stalnog otpornika od 33 kOhma i promjenjivog otpornika (potenciometra) od 270 kOhma, tj. prva bilješka četiri puta manje, a drugi cca. dvostruko veći naziv u odnosu na izvornik prema shemi;
• Napajamo i okretanjem potenciometra, na mjestu označenom križićem, postavljamo naznačenu struju kolektora VT1;
• Uklonimo napajanje, odlemimo privremene otpornike i izmjerimo njihov ukupni otpor;
• Kao R1 postavljamo otpornik s vrijednošću iz standardne serije koja je najbliža izmjerenoj;
• Zamjenjujemo R3 s konstantnim lancem od 470 Ohma + potenciometrom od 3,3 kOhma;
• Isto kao prema paragrafima. 3-5, V. I postavili smo napon jednak polovici napona napajanja.

Točka a, odakle se signal odvodi do opterećenja, je tzv. središnja točka pojačala. U UMZCH s unipolarnim napajanjem postavljen je na pola svoje vrijednosti, au UMZCH s bipolarnim napajanjem - nula u odnosu na zajedničku žicu. To se zove podešavanje balansa pojačala. U unipolarnim UMZCH s kapacitivnim odvajanjem opterećenja, nije ga potrebno isključiti tijekom postavljanja, ali bolje je naviknuti se na to refleksno: neuravnoteženo 2-polarno pojačalo s povezanim opterećenjem može izgorjeti vlastitu moćnu i skupi izlazni tranzistori, ili čak “novi, dobri” i vrlo skupi snažni zvučnik.

Bilješka: komponente koje zahtijevaju odabir prilikom postavljanja uređaja u izgledu označene su na dijagramima ili zvjezdicom (*) ili apostrofom (‘).

U središtu iste sl.- jednostavan UMZCH na tranzistorima, koji već razvija snagu do 4-6 W pri opterećenju od 4 ohma. Iako radi kao i prethodni, u tzv. klase AB1, nije namijenjen za Hi-Fi zvuk, ali ako zamijenite par ovih pojačala klase D (vidi dolje) u jeftinim kineskim računalnim zvučnicima, njihov zvuk se osjetno poboljšava. Ovdje učimo još jedan trik: snažni izlazni tranzistori moraju se postaviti na radijatore. Komponente koje zahtijevaju dodatno hlađenje označene su točkastim linijama na dijagramima; međutim, ne uvijek; ponekad - označavajući potrebnu disipacijsku površinu hladnjaka. Postavljanje ovog UMZCH je balansiranje pomoću R2.

Desno na sl.- još nije čudovište od 350 W (kao što je prikazano na početku članka), ali već sasvim solidna zvijer: jednostavno pojačalo s tranzistorima od 100 W. Preko njega možete slušati glazbu, ali ne i Hi-Fi, radna klasa je AB2. Međutim, sasvim je prikladan za označavanje mjesta za piknik ili sastanka na otvorenom, školske zbornice ili male trgovačke dvorane. Amaterski rock bend, koji ima takav UMZCH po instrumentu, može uspješno nastupiti.

U ovom UMZCH-u postoje još 2 trika: prvo, u vrlo snažnim pojačalima, pogonski stupanj snažnog izlaza također treba ohladiti, pa se VT3 postavlja na radijator od 100 kW ili više. vidi Za izlaz VT4 i VT5 potrebni su radijatori od 400 m2. vidi Drugo, UMZCH s bipolarnim napajanjem uopće nisu uravnoteženi bez opterećenja. Prvo jedan ili drugi izlazni tranzistor ide u cutoff, a pridruženi ide u zasićenje. Zatim, pri punom naponu napajanja, udari struje tijekom balansiranja mogu oštetiti izlazne tranzistore. Stoga se za balansiranje (R6, pogađate?) pojačalo napaja s +/–24 V, a umjesto opterećenja uključuje se žičani otpornik od 100...200 Ohma. Usput, vijuge na nekim otpornicima na dijagramu su rimski brojevi, koji označavaju njihovu potrebnu snagu rasipanja topline.

Bilješka: Izvor napajanja za ovaj UMZCH treba snagu od 600 W ili više. Anti-aliasing filtarski kondenzatori - od 6800 µF na 160 V. Paralelno s elektrolitičkim kondenzatorima IP-a, uključeni su keramički kondenzatori od 0,01 µF kako bi se spriječilo samopobuđivanje na ultrazvučnim frekvencijama, koje mogu trenutno izgorjeti izlazne tranzistore.

Radnici na terenu

Na tragu. riža. - još jedna opcija za prilično snažan UMZCH (30 W i s naponom napajanja od 35 V - 60 W) na snažnim tranzistorima s efektom polja:

Zvuk iz njega već zadovoljava zahtjeve za početni Hi-Fi (ako, naravno, UMZCH radi na odgovarajućim akustičnim sustavima, zvučnicima). Snažni terenski pokretači ne zahtijevaju puno snage za pogon, tako da ne postoji prethodna kaskada snage. Čak i snažniji tranzistori s efektom polja ne spaljuju zvučnike u slučaju bilo kakvog kvara - oni sami brže izgaraju. Također neugodno, ali ipak jeftinije od zamjene skupe bas glave zvučnika (GB). Ovaj UMZCH ne zahtijeva balansiranje ili podešavanje općenito. Kao dizajn za početnike, ima samo jedan nedostatak: snažni tranzistori s efektom polja mnogo su skuplji od bipolarnih tranzistora za pojačalo s istim parametrima. Zahtjevi za samostalne poduzetnike slični su prethodnima. kućište, ali njegova snaga je potrebna od 450 W. Radijatori – od 200 m2. cm.

Bilješka: nema potrebe za izgradnjom snažnih UMZCH-ova na tranzistorima s efektom polja za prebacivanje napajanja, na primjer. Računalo Kada ih pokušavate "potjerati" u aktivni način rada potreban za UMZCH, oni ili jednostavno izgore ili je zvuk slab i "nikakve kvalitete". Isto vrijedi i za moćne visokonaponske bipolarne tranzistore, na primjer. iz skeniranja linija starih televizora.

Ravno gore

Ako ste već napravili prve korake, onda je sasvim prirodno da želite graditi Hi-Fi klasa UMZCH, bez odlaska preduboko u teoretsku džunglu. Da biste to učinili, morat ćete proširiti svoju instrumentaciju - potreban vam je osciloskop, generator audio frekvencije (AFG) i AC milivoltmetar s mogućnošću mjerenja istosmjerne komponente. Bolje je uzeti kao prototip za ponavljanje E. Gumeli UMZCH, detaljno opisan u Radio br. 1, 1989. Za njegovu izgradnju trebat će vam nekoliko jeftinih dostupnih komponenti, ali kvaliteta zadovoljava vrlo visoke zahtjeve: uključite do 60 W, pojas 20-20 000 Hz, neujednačenost frekvencijskog odziva 2 dB, faktor nelinearne distorzije (THD) 0,01%, razina vlastitog šuma –86 dB. Međutim, postavljanje Gumeli pojačala je prilično teško; ako se možeš nositi s tim, možeš se suočiti s bilo kojim drugim. Međutim, neke od trenutno poznatih okolnosti uvelike pojednostavljuju uspostavu ovog UMZCH, vidi dolje. Imajući to na umu i činjenicu da ne može svatko ući u arhivu Radija, bilo bi uputno ponoviti glavne napomene.

Sheme jednostavnog visokokvalitetnog UMZCH

Gumeli UMZCH sklopovi i specifikacije za njih prikazani su na slici. Radijatori izlaznih tranzistora - od 250 m2. vidi za UMZCH na sl. 1 i od 150 m2. pogledajte opciju prema sl. 3 (izvorna numeracija). Tranzistori predizlaznog stupnja (KT814/KT815) ugrađeni su na radijatore savijene od aluminijskih ploča 75x35 mm debljine 3 mm. Nema potrebe zamijeniti KT814/KT815 s KT626/KT961; zvuk se ne poboljšava značajno, ali postavljanje postaje ozbiljno teško.

Ovaj UMZCH je vrlo kritičan za napajanje, topologiju instalacije i općenito, tako da ga treba instalirati u strukturno dovršenom obliku i samo sa standardnim izvorom napajanja. Kada ga pokušavate napajati iz stabiliziranog napajanja, izlazni tranzistori odmah izgore. Stoga je na Sl. Priloženi su crteži originalnih tiskanih ploča i upute za postavljanje. Možemo im dodati da, prvo, ako se osjeti “uzbuđenje” pri prvom uključivanju, oni se bore s njim promjenom induktiviteta L1. Drugo, izvodi dijelova ugrađenih na ploče ne smiju biti dulji od 10 mm. Treće, krajnje je nepoželjno mijenjati topologiju instalacije, ali ako je stvarno potrebno, mora postojati okvirni štit sa strane vodiča (petlja za uzemljenje, označena bojom na slici), a staze napajanja moraju proći izvan njega.

Bilješka: prekidi u stazama na koje su spojene baze moćnih tranzistora - tehnološke, za podešavanje, nakon čega su zapečaćene kapljicama lema.

Postavljanje ovog UMZCH-a uvelike je pojednostavljeno, a rizik od susreta s "uzbuđenjem" tijekom upotrebe sveden je na nulu ako:

• Minimizirajte instalaciju međusobnog povezivanja postavljanjem ploča na radijatore snažnih tranzistora.
• Potpuno napustite unutarnje priključke, izvodeći svu instalaciju samo lemljenjem. Tada neće biti potrebe za R12, R13 u snažnijoj verziji ili R10 R11 u slabijoj verziji (točkasti su na dijagramima).
• Koristite bakrene audio žice bez kisika minimalne duljine za unutarnju instalaciju.

Ako su ovi uvjeti ispunjeni, nema problema s uzbudom, a postavljanje UMZCH svodi se na rutinski postupak opisan na Sl.

Žice za zvuk

Audio žice nisu prazan izum. Potreba za njihovom upotrebom danas je neosporna. U bakru s primjesom kisika na plohama metalnih kristalita nastaje tanki oksidni film. Metalni oksidi su poluvodiči i ako je struja u žici slaba bez konstantne komponente, njen oblik je iskrivljen. U teoriji, distorzije na mirijadama kristalita trebale bi se međusobno kompenzirati, ali ostaje vrlo malo (očigledno zbog kvantnih nesigurnosti). Dovoljno da ga pronicljivi slušatelji uoče na pozadini najčišćeg zvuka modernog UMZCH-a.

Proizvođači i trgovci besramno zamjenjuju obični električni bakar umjesto bakra bez kisika - okom je nemoguće razlikovati jedan od drugog. Međutim, postoji područje primjene gdje krivotvorenje nije jasno: kabel s upredenom paricom za računalne mreže. Ako stavite rešetku s dugim segmentima s lijeve strane, ona se ili uopće neće pokrenuti ili će stalno kvariti. Disperzija momenta, znate.

Autor je, kad se samo pričalo o audio žicama, shvatio da to, u principu, nije prazno brbljanje, tim više što su se žice bez kisika do tada već dugo koristile u opremi za posebne namjene, s kojom je on bio dobro upoznat. njegova linija rada. Zatim sam uzeo i zamijenio standardni kabel svojih TDS-7 slušalica s domaćim izrađenim od "vitukhe" s fleksibilnim višežilnim žicama. Zvuk se, slušno gledano, stalno poboljšavao za end-to-end analogne zapise, tj. na putu od studijskog mikrofona do diska, nikad digitaliziran. Snimke s vinila napravljene tehnologijom DMM (Direct Metal Mastering) zvučale su posebno živo. Nakon toga, instalacija međusobnog povezivanja svih kućnih zvukova pretvorena je u "vitushku". Tada su potpuno nasumični ljudi, ravnodušni prema glazbi i neobaviješteni unaprijed, počeli primjećivati ​​poboljšanje zvuka.

Kako napraviti međusobno spojene žice od upletene parice, pogledajte sljedeće. video.

Videozapis: upletene parice za međusobno povezivanje "uradi sam".

Nažalost, fleksibilna "vitha" ubrzo je nestala iz prodaje - nije se dobro držala u naboranim konektorima. Međutim, za informaciju čitateljima, fleksibilna "vojna" žica MGTF i MGTFE (oklopljena) izrađena je samo od bakra bez kisika. Lažno je nemoguće, jer Na običnom bakru, trakasta fluoroplastična izolacija širi se prilično brzo. MGTF je sada široko dostupan i košta puno manje od markiranih audio kabela s jamstvom. Ima jedan nedostatak: ne može se raditi u boji, ali to se može ispraviti oznakama. Postoje i žice za namotavanje bez kisika, pogledajte dolje.

Teorijski interludij

Kao što vidimo, već u ranim fazama svladavanja audio tehnologije morali smo se suočiti s konceptom Hi-Fi (High Fidelity), reprodukcije zvuka visoke vjernosti. Hi-Fi dolazi u različitim razinama koje su rangirane prema sljedećem. glavni parametri:

1. Ponovljivi frekvencijski pojas.
2. Dinamički raspon - omjer u decibelima (dB) maksimalne (vršne) izlazne snage i razine buke.
3. Razina vlastite buke u dB.
4. Faktor nelinearnog izobličenja (THD) pri nazivnoj (dugoročnoj) izlaznoj snazi. Pretpostavlja se da je SOI pri vršnoj snazi ​​1% ili 2%, ovisno o tehnici mjerenja.
5. Neujednačenost amplitudno-frekvencijskog odziva (AFC) u reproducibilnom frekvencijskom pojasu. Za zvučnike - odvojeno na niskim (LF, 20-300 Hz), srednjim (MF, 300-5000 Hz) i visokim (HF, 5000-20 000 Hz) zvučnim frekvencijama.

Bilješka: omjer apsolutnih razina bilo koje vrijednosti I u (dB) definiran je kao P(dB) = 20log(I1/I2). Ako I1

Morate znati sve suptilnosti i nijanse Hi-Fi pri projektiranju i izgradnji zvučnika, a što se tiče domaćeg Hi-Fi UMZCH za dom, prije nego što prijeđete na njih, morate jasno razumjeti zahtjeve za njihovu snagu potrebnu za zvuk zadane prostorije, dinamički raspon (dinamika), razina buke i SOI. Nije jako teško postići frekvencijski pojas od 20-20 000 Hz od UMZCH s odstupanjem na rubovima od 3 dB i neujednačenim frekvencijskim odzivom u srednjem opsegu od 2 dB na modernoj bazi elemenata.

Volumen

Snaga UMZCH nije sama sebi cilj, ona mora osigurati optimalnu glasnoću reprodukcije zvuka u određenoj prostoriji. Može se odrediti krivuljama jednake glasnoće, vidi sl. U stambenim područjima nema prirodne buke tiše od 20 dB; 20 dB je divljina u potpunom miru. Razina glasnoće od 20 dB u odnosu na prag čujnosti je prag razumljivosti - šapat se i dalje čuje, ali se glazba percipira samo kao činjenica prisutnosti. Iskusan glazbenik zna koji instrument svira, ali ne i koji točno.

40 dB - normalna buka dobro izoliranog gradskog stana u mirnom području ili seoske kuće - predstavlja prag razumljivosti. Glazba od praga razumljivosti do praga razumljivosti može se slušati uz duboku korekciju frekvencijskog odziva, prvenstveno u basu. Da biste to učinili, funkcija MUTE (mute, mutacija, ne mutacija!) uvodi se u moderne UMZCH, uključujući, respektivno. korekcijski krugovi u UMZCH.

90 dB je razina glasnoće simfonijskog orkestra u vrlo dobroj koncertnoj dvorani. 110 dB može proizvesti prošireni orkestar u dvorani s jedinstvenom akustikom, kakvih u svijetu nema više od 10, to je prag percepcije: glasniji zvukovi ipak se naporom volje percipiraju kao razlučni po značenju, ali već dosadna buka. Zona glasnoće u stambenim prostorijama od 20-110 dB predstavlja zonu potpune čujnosti, a 40-90 dB je zona najbolje čujnosti, u kojoj neobučeni i neiskusni slušatelji u potpunosti percipiraju značenje zvuka. Ako je, naravno, on u njemu.

Vlast

Izračunavanje snage opreme pri određenoj glasnoći u području slušanja možda je glavni i najteži zadatak elektroakustike. Za sebe, u uvjetima je bolje ići od akustičnih sustava (AS): izračunajte njihovu snagu pomoću pojednostavljene metode i uzmite nominalnu (dugoročnu) snagu UMZCH jednaku vršnom (glazbenom) zvučniku. U ovom slučaju, UMZCH neće primjetno dodati svoja izobličenja onima zvučnika; oni su već glavni izvor nelinearnosti u audio putu. Ali UMZCH ne bi trebao biti previše snažan: u ovom slučaju razina vlastite buke može biti viša od praga čujnosti, jer Izračunava se na temelju razine napona izlaznog signala pri maksimalnoj snazi. Ako to vrlo jednostavno razmotrimo, onda za sobu u običnom stanu ili kući i zvučnike s normalnom karakterističnom osjetljivošću (izlaz zvuka) možemo uzeti trag. UMZCH optimalne vrijednosti snage:

• Do 8 kvadratnih metara. m – 15-20 W.
• 8-12 četvornih m – 20-30 W.
• 12-26 četvornih m – 30-50 W.
• 26-50 četvornih m – 50-60 W.
• 50-70 četvornih m – 60-100 W.
• 70-100 četvornih m – 100-150 W.
• 100-120 četvornih m – 150-200 W.
• Više od 120 kvadratnih metara. m – određuje se proračunom na temelju akustičkih mjerenja na licu mjesta.

Dinamika

Dinamički raspon UMZCH određen je krivuljama jednake glasnoće i vrijednostima praga za različite stupnjeve percepcije:

1. Simfonijska glazba i jazz uz simfonijsku pratnju - 90 dB (110 dB - 20 dB) idealno, 70 dB (90 dB - 20 dB) prihvatljivo. Nijedan stručnjak ne može razlikovati zvuk s dinamikom od 80-85 dB u gradskom stanu od idealnog.
2. Ostali ozbiljni glazbeni žanrovi – 75 dB odlično, 80 dB “preko krova”.
3. Pop glazba bilo koje vrste i filmski soundtrack - 66 dB je dovoljno za oči, jer... Ti su opusi već tijekom snimanja komprimirani na razine do 66 dB pa čak i do 40 dB, tako da ih možete slušati na bilo čemu.

Dinamički raspon UMZCH-a, ispravno odabran za određenu sobu, smatra se jednakim vlastitoj razini buke, uzetoj sa znakom +, to je tzv. odnos signal-šum.

PA JA

Nelinearna izobličenja (ND) UMZCH su komponente spektra izlaznog signala koje nisu bile prisutne u ulaznom signalu. Teoretski, najbolje je "gurnuti" NI ispod razine vlastite buke, ali tehnički je to vrlo teško izvesti. U praksi oni uzimaju u obzir tzv. učinak maskiranja: na razinama glasnoće ispod cca. Na 30 dB, raspon frekvencija koje percipira ljudsko uho se sužava, kao i sposobnost razlikovanja zvukova po frekvenciji. Glazbenici čuju note, ali im je teško procijeniti boju zvuka. Kod osoba bez sluha za glazbu, efekt maskiranja se uočava već pri 45-40 dB glasnoće. Stoga će UMZCH s THD-om od 0,1% (–60 dB s razine glasnoće od 110 dB) prosječni slušatelj ocijeniti kao Hi-Fi, a s THD-om od 0,01% (–80 dB) može se smatrati da nije iskrivljujući zvuk.

Svjetiljke

Posljednja izjava vjerojatno će izazvati odbacivanje, čak i bijes, među pristašama cijevnih sklopova: kažu, pravi zvuk proizvode samo cijevi, i to ne samo neke, već određene vrste oktalnih. Smirite se, gospodo - poseban zvuk cijevi nije fikcija. Razlog su bitno različiti spektri izobličenja elektroničkih cijevi i tranzistora. Što je pak posljedica činjenice da se u svjetiljci tok elektrona kreće u vakuumu i u njemu se ne pojavljuju kvantni efekti. Tranzistor je kvantni uređaj, gdje se manjinski nositelji naboja (elektroni i šupljine) kreću u kristalu, što je potpuno nemoguće bez kvantnih učinaka. Dakle, spektar cijevnih izobličenja je kratak i čist: u njemu su jasno vidljivi samo harmonici do 3. - 4., a vrlo je malo kombinacijskih komponenti (zbrojeva i razlika u frekvencijama ulaznog signala i njihovih harmonika). Stoga se u danima vakuumskih strujnih krugova SOI nazivao harmonijskim izobličenjem (CHD). U tranzistorima se spektar izobličenja (ako su mjerljivi, rezervacija je slučajna, vidi dolje) može pratiti do 15. i viših komponenti, a kombiniranih frekvencija u njemu ima više nego dovoljno.

Na početku elektronike u čvrstom stanju, dizajneri tranzistorskih UMZCH-ova koristili su za njih uobičajeni "cijevni" SOI od 1-2%; Zvuk sa spektrom izobličenja cijevi ove veličine obični slušatelji percipiraju kao čist. Usput, sam koncept Hi-Fi-ja još nije postojao. Pokazalo se da zvuče dosadno i dosadno. U procesu razvoja tranzistorske tehnologije razvijeno je razumijevanje što je Hi-Fi i što je za njega potrebno.

Trenutačno su rastući problemi tranzistorske tehnologije uspješno prevladani i bočne frekvencije na izlazu dobrog UMZCH teško je detektirati pomoću posebnih mjernih metoda. A sklopovi svjetiljki mogu se smatrati da su postali umjetnost. Njegova osnova može biti bilo što, zašto elektronika ne može ići tamo? Ovdje bi bila prikladna analogija s fotografijom. Nitko ne može poreći da moderni digitalni SLR fotoaparat proizvodi sliku koja je nemjerljivo jasnija, detaljnija i dublja u rasponu svjetline i boje od kutije od šperploče s harmonikom. Ali netko s najcool Nikonom “škljoca slike” tipa “ovo je moj debeli mačor, napio se ko gad i spava raširenih šapa”, a netko pomoću Smena-8M koristi Svemov c/b film za snimiti sliku ispred koje je gomila ljudi na prestižnoj izložbi.

Bilješka: i opet se smiri - nije sve tako loše. Danas UMZCH lampe male snage imaju barem jednu preostalu primjenu, a ne najmanje važnu, za koju su tehnički potrebne.

Eksperimentalni stalak

Mnogi ljubitelji zvuka, nakon što su jedva naučili lemiti, odmah "odlaze u cijevi". Ovo nikako ne zaslužuje osudu, naprotiv. Zanimanje za porijeklo uvijek je opravdano i korisno, a elektronika je to postala s cijevima. Prva računala bila su cijevna, a elektronička oprema prve svemirske letjelice također je bila cijevna: tada su već postojali tranzistori, ali oni nisu mogli izdržati izvanzemaljsko zračenje. Usput, u to su vrijeme mikrosklopovi lampi također stvoreni pod najstrožom tajnošću! Na mikrolampama s hladnom katodom. Jedini poznati spomen o njima u otvorenim izvorima nalazi se u rijetkoj knjizi Mitrofanova i Pickersgila "Moderne prijemne i pojačavačke cijevi".

Ali dosta tekstova, prijeđimo na stvar. Za one koji vole petljati sa svjetiljkama na Sl. – dijagram stolne svjetiljke UMZCH, namijenjene posebno za eksperimente: SA1 prebacuje način rada izlazne svjetiljke, a SA2 prebacuje napon napajanja. Krug je dobro poznat u Ruskoj Federaciji, manja izmjena utjecala je samo na izlazni transformator: sada ne samo da možete "voziti" izvorni 6P7S u različitim načinima rada, već i odabrati faktor prebacivanja mreže zaslona za druge svjetiljke u ultra-linearnom načinu rada ; za veliku većinu izlaznih pentoda i tetroda snopa je ili 0,22-0,25 ili 0,42-0,45. Za proizvodnju izlaznog transformatora, pogledajte dolje.

Gitaristi i rokeri

Ovo je upravo slučaj kada ne možete bez lampi. Kao što znate, električna gitara postala je punopravni solo instrument nakon što je prethodno pojačani signal iz pickupa počeo prolaziti kroz poseban dodatak - grijač - koji je namjerno iskrivio njegov spektar. Bez toga je zvuk žice bio previše oštar i kratak, jer elektromagnetski pickup reagira samo na modove svojih mehaničkih vibracija u ravnini zvučne ploče instrumenta.

Ubrzo se pojavila neugodna okolnost: zvuk električne gitare s grijačem dobiva punu snagu i svjetlinu tek pri velikim glasnoćama. To se posebno odnosi na gitare s pickupom tipa humbucker, koji daje "najljutiji" zvuk. Ali što je s početnikom koji je prisiljen vježbati kod kuće? Ne možete otići u dvoranu na nastup, a da ne znate točno kako će instrument tamo zvučati. I ljubitelji rocka samo žele slušati svoje omiljene stvari u punom soku, a rockeri su općenito pristojni i nekonfliktni ljudi. Barem oni koje zanima rock glazba, a ne šokantno okruženje.

Dakle, pokazalo se da se fatalni zvuk pojavljuje na razinama glasnoće prihvatljivim za stambene prostore, ako je UMZCH cijevni. Razlog je specifična interakcija spektra signala iz grijača s čistim i kratkim spektrom cijevnih harmonika. Ovdje je opet prikladna analogija: c/b fotografija može biti mnogo izražajnija od one u boji, jer ostavlja samo obris i svjetlo za gledanje.

Oni kojima je cijevno pojačalo potrebno ne za eksperimente, već zbog tehničke potrebe, nemaju vremena dugo svladati zamršenosti cijevne elektronike, oni su strastveni oko nečeg drugog. U ovom slučaju, bolje je napraviti UMZCH bez transformatora. Točnije, jednostranim prilagodbenim izlaznim transformatorom koji radi bez konstantnog magnetiziranja. Ovaj pristup uvelike pojednostavljuje i ubrzava proizvodnju najsloženije i kritične komponente svjetiljke UMZCH.

Izlazni stupanj cijevi UMZCH bez transformatora i pretpojačala za njega

Desno na sl. dan je dijagram izlaznog stupnja bez transformatora cijevi UMZCH, a lijevo su opcije predpojačala za njega. Na vrhu - s kontrolom tona prema klasičnoj Baxandal shemi, koja pruža prilično duboku prilagodbu, ali unosi blago fazno izobličenje u signal, što može biti značajno kada se koristi UMZCH na dvosmjernom zvučniku. Ispod je pretpojačalo s jednostavnijom kontrolom tona koje ne iskrivljuje signal.

No, vratimo se na kraj. U brojnim stranim izvorima ova shema se smatra otkrićem, ali identična, s izuzetkom kapaciteta elektrolitskih kondenzatora, nalazi se u Sovjetskom priručniku za radioamatere iz 1966. Debela knjiga od 1060 stranica. Tada nije bilo interneta i diskovnih baza podataka.

Na istom mjestu, desno na slici, ukratko, ali jasno su opisani nedostaci ove sheme. Poboljšani, iz istog izvora, dan je na tragu. riža. desno. U njemu se mreža zaslona L2 napaja iz središnje točke anodnog ispravljača (namotaj anode energetskog transformatora je simetričan), a mreža zaslona L1 napaja se kroz opterećenje. Ako umjesto visokoimpedancijskih zvučnika uključite prilagodni transformator s običnim zvučnicima, kao u prethodnom. strujnog kruga, izlazna snaga je cca. 12 W, jer aktivni otpor primarnog namota transformatora mnogo je manji od 800 Ohma. SOI ovog završnog stupnja s izlazom transformatora - cca. 0,5%

Kako napraviti transformator?

Glavni neprijatelji kvalitete snažnog signala niskofrekventnog (zvučnog) transformatora su magnetsko polje curenja, čije su linije sile zatvorene, zaobilazeći magnetski krug (jezgru), vrtložne struje u magnetskom krugu (Foucaultove struje) i, u manjoj mjeri, magnetostrikcijom u jezgri. Zbog ovog fenomena, nemarno sastavljen transformator "pjeva", zuji ili pišti. Foucaultove struje se suzbijaju smanjenjem debljine ploča magnetskog kruga i dodatnom izolacijom lakom tijekom montaže. Za izlazne transformatore, optimalna debljina ploče je 0,15 mm, maksimalno dopušteno je 0,25 mm. Ne biste trebali uzimati tanje ploče za izlazni transformator: faktor punjenja jezgre (središnje šipke magnetskog kruga) čelikom će pasti, poprečni presjek magnetskog kruga morat će se povećati da bi se dobila zadana snaga, što će samo povećati izobličenja i gubitke u njemu.

U jezgri audiotransformatora koji radi s konstantnim prednaprezanjem (na primjer, anodna struja jednostranog izlaznog stupnja) mora postojati mali (određen proračunom) nemagnetski razmak. Prisutnost nemagnetskog razmaka, s jedne strane, smanjuje izobličenje signala od konstantne magnetizacije; s druge strane, u konvencionalnom magnetskom krugu povećava raspršeno polje i zahtijeva jezgru većeg poprečnog presjeka. Stoga se nemagnetski razmak mora izračunati na optimalan način i izvesti što je točnije moguće.

Za transformatore koji rade s magnetizacijom, optimalna vrsta jezgre je izrađena od Shp (rezanih) ploča, poz. 1 na sl. U njima se tijekom rezanja jezgre stvara nemagnetski razmak i stoga je stabilan; njegova vrijednost je naznačena u putovnici za ploče ili izmjerena setom sondi. Zalutalo polje je minimalno, jer bočne grane kroz koje se zatvara magnetski tok su čvrste. Jezgre transformatora bez pristranosti često se sastavljaju od Shp ploča, jer Shp ploče su izrađene od visokokvalitetnog transformatorskog čelika. U ovom slučaju, jezgra se sastavlja preko krova (ploče se postavljaju s rezom u jednom ili drugom smjeru), a njegov presjek se povećava za 10% u odnosu na izračunati.

Bolje je namotati transformatore bez pristranosti na USH jezgre (smanjena visina s proširenim prozorima), poz. 2. Kod njih se smanjenje polja rasipanja postiže smanjenjem duljine magnetskog puta. Budući da su USh ploče pristupačnije od Shp, od njih se često izrađuju jezgre transformatora s magnetizacijom. Zatim se sklop jezgre izvodi izrezan na komade: sastavlja se paket W-ploča, postavlja se traka nevodljivog nemagnetskog materijala debljine jednake veličini nemagnetskog razmaka, prekriva se jarmom iz paketa džempera i spojeni spojnicom.

Bilješka: Magnetski krugovi "zvučnog" signala tipa ShLM malo su korisni za izlazne transformatore visokokvalitetnih cijevnih pojačala; imaju veliko polje rasipanja.

Na poz. Slika 3 prikazuje dijagram dimenzija jezgre za proračun transformatora, na poz. 4 dizajn okvira za namatanje, a na poz. 5 – uzorci njegovih dijelova. Što se tiče transformatora za izlazni stupanj "bez transformatora", bolje ga je napraviti na ShLMm preko krova, jer prednapon je zanemariv (prednapon je jednak struji rešetke zaslona). Glavni zadatak ovdje je učiniti namote što je moguće kompaktnijima kako bi se smanjilo polje rasipanja; njihov će aktivni otpor i dalje biti puno manji od 800 Ohma. Što je više slobodnog prostora ostalo u prozorima, transformator je bio bolji. Stoga se namoti namotavaju od zavoja do zavoja (ako nema stroja za namatanje, to je užasan zadatak) od najtanje moguće žice; koeficijent polaganja anodnog namota za mehanički izračun transformatora uzima se 0,6. Žica za namotavanje je PETV ili PEMM, imaju jezgru bez kisika. Nema potrebe uzimati PETV-2 ili PEMM-2, zbog dvostrukog lakiranja imaju povećan vanjski promjer i veće polje raspršenja. Prvo se namota primarni namot, jer njegovo polje raspršenja najviše utječe na zvuk.

Trebate tražiti željezo za ovaj transformator s rupama u kutovima ploča i steznim nosačima (vidi sliku desno), jer "za potpunu sreću", magnetski krug je sastavljen na sljedeći način. red (naravno, namoti s vodovima i vanjska izolacija već bi trebali biti na okviru):

1. Pripremite akrilni lak razrijeđen na pola ili, na starinski način, šelak;
2. Ploče s skakačima brzo se premazuju lakom s jedne strane i postavljaju u okvir što je brže moguće, bez prejakog pritiskanja. Prva ploča se postavlja s lakiranom stranom prema unutra, sljedeća s nelakiranom stranom na prvu lakiranu itd.;
3. Kada je prozor okvira ispunjen, stavljaju se spajalice i čvrsto pričvršćuju;
4. Nakon 1-3 minute, kada naizgled prestane istiskivanje laka iz praznina, ponovno dodajte ploče dok se prozor ne ispuni;
5. Ponavljanje odlomaka. 2-4 dok se prozor čvrsto ne napuni čelikom;
6. Jezgra se ponovno čvrsto povuče i osuši na bateriji itd. 3-5 dana.

Jezgra sastavljena ovom tehnologijom ima vrlo dobru izolaciju ploča i čelično punjenje. Magnetostrikcijski gubici se uopće ne detektiraju. Ali imajte na umu da ova tehnika nije primjenjiva za jezgre od permaloja, jer Pod jakim mehaničkim utjecajima, magnetska svojstva permaloja nepovratno se pogoršavaju!

Na mikro krugovima

UMZCH na integriranim krugovima (IC) najčešće izrađuju oni koji su zadovoljni kvalitetom zvuka do prosječnog Hi-Fi-ja, ali ih više privlači niska cijena, brzina, jednostavnost montaže i potpuni nedostatak bilo kakvih postupaka podešavanja koji zahtijevaju posebna znanja. Jednostavno, pojačalo na mikro krugovima je najbolja opcija za lutke. Klasik žanra ovdje je UMZCH na TDA2004 IC, koji je u seriji, ako Bog da, već oko 20 godina, lijevo na sl. Snaga – do 12 W po kanalu, napon napajanja – 3-18 V unipolarni. Površina radijatora - od 200 m2. pogledajte maksimalnu snagu. Prednost je mogućnost rada s vrlo niskim otporom, do 1,6 Ohma, opterećenjem, što vam omogućuje izvlačenje pune snage kada se napaja iz 12 V mreže na vozilu i 7-8 W kada se isporučuje sa 6- napajanje volta, na primjer, na motociklu. Međutim, izlaz TDA2004 u klasi B nije komplementaran (na tranzistorima iste vodljivosti), tako da zvuk definitivno nije Hi-Fi: THD 1%, dinamika 45 dB.

Moderniji TDA7261 ne daje bolji zvuk, ali je snažniji, do 25 W, jer Gornja granica napona napajanja povećana je na 25 V. Donja granica, 4,5 V, još uvijek omogućuje napajanje iz 6 V mreže na vozilu, tj. TDA7261 se može pokrenuti iz gotovo svih mreža u vozilu, osim iz zrakoplovne mreže od 27 V. Korištenjem priključenih komponenti (remenje, desno na slici), TDA7261 može raditi u modu mutacije i sa St-By (Stand By) ), koja prebacuje UMZCH u način rada s minimalnom potrošnjom energije kada nema ulaznog signala određeno vrijeme. Praktičnost košta, tako da će vam za stereo biti potreban par TDA7261 s radijatorima od 250 kvadratnih metara. vidi za svaku.

Bilješka: Ako vas na neki način privlače pojačala sa St-By funkcijom, imajte na umu da od njih ne treba očekivati ​​zvučnike šire od 66 dB.

“Super ekonomičan” u pogledu napajanja TDA7482, lijevo na slici, radi u tzv. klasa D. Takvi se UMZCH ponekad nazivaju digitalnim pojačalima, što je netočno. Za stvarnu digitalizaciju, uzorci razine se uzimaju iz analognog signala s frekvencijom kvantizacije koja nije manja od dvostruko veće od reproduciranih frekvencija, vrijednost svakog uzorka se bilježi u kodu otpornom na šum i pohranjuje za daljnju upotrebu. UMZCH klasa D – puls. U njima se analogni izravno pretvara u niz visokofrekventnih moduliranih širina impulsa (PWM), koji se dovodi do zvučnika kroz niskopropusni filtar (LPF).

Zvuk klase D nema ništa zajedničko s Hi-Fi: SOI od 2% i dinamika od 55 dB za klasu D UMZCH smatraju se vrlo dobrim pokazateljima. I TDA7482 ovdje, mora se reći, nije optimalan izbor: druge tvrtke specijalizirane za klasu D proizvode UMZCH IC koji su jeftiniji i zahtijevaju manje ožičenja, na primjer, D-UMZCH serije Paxx, desno na slici.

Među TDA treba istaknuti 4-kanalni TDA7385, pogledajte sliku, na kojem možete sastaviti dobro pojačalo za zvučnike do srednjeg Hi-Fi, uključujući, s frekvencijskom podjelom na 2 pojasa ili za sustav sa subwooferom. U oba slučaja, niskopropusno i srednje visokofrekventno filtriranje vrši se na ulazu na slabom signalu, što pojednostavljuje dizajn filtara i omogućuje dublje odvajanje pojaseva. A ako je akustika subwoofer, tada se 2 kanala TDA7385 mogu dodijeliti za sub-ULF mostni krug (vidi dolje), a preostala 2 mogu se koristiti za MF-HF.

UMZCH za subwoofer

Subwoofer, što se može prevesti kao "subwoofer" ili, doslovno, "boomer", reproducira frekvencije do 150-200 Hz; u tom rasponu ljudske uši praktički ne mogu odrediti smjer izvora zvuka. U zvučnicima sa subwooferom, "sub-bas" zvučnik smješten je u zasebnom akustičkom dizajnu, to je subwoofer kao takav. Subwoofer je postavljen, u načelu, što je moguće prikladnije, a stereo efekt osiguravaju zasebni MF-HF kanali s vlastitim malim zvučnicima, za čiji akustični dizajn nema posebno ozbiljnih zahtjeva. Stručnjaci se slažu da je bolje slušati stereo s punim odvajanjem kanala, ali sustavi subwoofera značajno štede novac ili rad na putu basa i olakšavaju postavljanje akustike u male prostorije, zbog čega su popularni među potrošačima s normalnim sluhom i ne posebno zahtjevne.

"Curenje" srednjih visokih frekvencija u subwoofer, a iz njega u zrak, uvelike kvari stereo, ali ako oštro "odsječete" sub-bas, što je, usput, vrlo teško i skupo, tada će se pojaviti vrlo neugodan efekt skakanja zvuka. Stoga se kanali u subwoofer sustavima dvaput filtriraju. Na ulazu, električni filtri ističu srednje-visoke frekvencije s "repovima" basa koji ne preopterećuju srednje-visoke frekvencije, već pružaju glatki prijelaz na sub-bas. Basovi sa srednjetonskim "repovima" kombiniraju se i dovode do zasebnog UMZCH za subwoofer. Srednjotonci se dodatno filtriraju kako se stereo ne bi pogoršao; u subwooferu je već akustično: sub-bas zvučnik postavljen je, na primjer, u pregradu između rezonatorskih komora subwoofera, koje ne propuštaju srednjetonce van , pogledajte desno na sl.

UMZCH za subwoofer podliježe nizu specifičnih zahtjeva, od kojih "lutke" smatraju da je najvažniji što veća snaga. To je potpuno pogrešno, ako je, recimo, izračun akustike za prostoriju dao vršnu snagu W za jedan zvučnik, tada je za snagu subwoofera potrebno 0,8 (2W) ili 1,6W. Na primjer, ako su zvučnici S-30 prikladni za prostoriju, tada subwoofer treba 1,6x30 = 48 W.

Mnogo je važnije osigurati odsutnost faznih i prolaznih izobličenja: ako se pojave, sigurno će doći do skoka u zvuku. Što se tiče SOI-a, dopušteno je do 1%. Intrinzična distorzija basa ove razine nije čujna (vidi krivulje jednake glasnoće), a "repovi" njihovog spektra u najbolje čujnom srednjetonskom području neće izaći iz subwoofera. .

Kako bi se izbjegla fazna i prijelazna izobličenja, pojačalo za subwoofer izgrađeno je prema tzv. premosni sklop: izlazi 2 identična UMZCH-a uključuju se jedan uz drugog preko zvučnika; signali na ulaze se dovode u protufazi. Odsutnost faznih i prijelaznih izobličenja u premosnom krugu posljedica je potpune električne simetrije putova izlaznog signala. Identitet pojačala koja čine krakove mosta osiguran je upotrebom uparenih UMZCH na IC-ovima, napravljenih na istom čipu; Ovo je možda jedini slučaj kada je pojačalo na mikro krugovima bolje od diskretnog.

Bilješka: Snaga UMZCH mosta se ne udvostručuje, kao što neki ljudi misle, to je određeno naponom napajanja.

Primjer premosnog UMZCH kruga za subwoofer u sobi do 20 kvadratnih metara. m (bez ulaznih filtera) na TDA2030 IC dat je na sl. lijevo. Dodatno srednjetonsko filtriranje provode krugovi R5C3 i R’5C’3. Površina radijatora TDA2030 – od 400 m2. vidi. Premošteni UMZCH s otvorenim izlazom imaju neugodnu značajku: kada je most neuravnotežen, pojavljuje se konstantna komponenta u struji opterećenja, što može oštetiti zvučnik, a zaštitni krugovi za sub-bas često kvare, isključujući zvučnik kada nije potrebna. Stoga je skupu hrastovu bas glavu bolje zaštititi nepolarnim baterijama elektrolitskih kondenzatora (istaknuto bojom, a shema jedne baterije je data u umetku.

Malo o akustici

Akustični dizajn subwoofera je posebna tema, ali budući da je ovdje dan crtež, potrebna su i objašnjenja. Materijal kućišta – MDF 24 mm. Cijevi rezonatora izrađene su od prilično izdržljive plastike koja ne zvoni, na primjer, polietilena. Unutarnji promjer cijevi je 60 mm, izbočine prema unutra su 113 mm u velikoj komori i 61 mm u maloj komori. Za određenu glavu zvučnika, subwoofer će se morati rekonfigurirati za najbolji bas i, u isto vrijeme, najmanji utjecaj na stereo efekt. Za ugađanje cijevi uzimaju očito dužu cijev i guranjem van i unutra postižu traženi zvuk. Izbočine cijevi prema van ne utječu na zvuk; tada se odrežu. Postavke cijevi su međusobno ovisne, pa ćete morati petljati.

Pojačalo za slušalice

Pojačalo za slušalice se najčešće izrađuje ručno iz dva razloga. Prvi je za slušanje "u pokretu", tj. izvan kuće, kada snaga audio izlaza playera ili pametnog telefona nije dovoljna za pokretanje "gumbića" ili "čičaka". Drugi je za vrhunske kućne slušalice. Potreban je Hi-Fi UMZCH za običnu dnevnu sobu s dinamikom do 70-75 dB, ali dinamički raspon najboljih modernih stereo slušalica prelazi 100 dB. Pojačalo s takvom dinamikom košta više od nekih automobila, a njegova snaga će biti od 200 W po kanalu, što je previše za običan stan: slušanje na snazi ​​koja je mnogo niža od nazivne snage kvari zvuk, vidi gore. Stoga ima smisla napraviti zasebno pojačalo male snage, ali s dobrom dinamikom, posebno za slušalice: cijene za kućanske UMZCH s takvom dodatnom težinom očito su apsurdno napuhane.

Krug najjednostavnijeg pojačala za slušalice koji koristi tranzistore dat je na poz. 1 slika. Zvuk je samo za kineske "gumbiće", radi u klasi B. Također se ne razlikuje u pogledu učinkovitosti - litijske baterije od 13 mm traju 3-4 sata pri punoj glasnoći. Na poz. 2 – TDA klasik za slušalice u pokretu. Zvuk je, međutim, sasvim pristojan, do prosječnog Hi-Fi-ja ovisno o parametrima digitalizacije zapisa. Postoje bezbrojna amaterska poboljšanja na TDA7050 pojasu, ali nitko još nije postigao prijelaz zvuka na sljedeću razinu klase: sam "mikrofon" to ne dopušta. TDA7057 (stavka 3) je jednostavno funkcionalniji, kontrolu glasnoće možete spojiti na obični, a ne dvostruki potenciometar.

UMZCH za slušalice na TDA7350 (stavka 4) dizajniran je za postizanje dobre individualne akustike. Na ovom IC-u se sastavljaju pojačala za slušalice u većini kućanskih UMZCH srednje i visoke klase. UMZCH za slušalice na KA2206B (stavka 5) već se smatra profesionalnim: njegova maksimalna snaga od 2,3 W dovoljna je za pokretanje tako ozbiljnih izodinamičkih "šalica" kao što su TDS-7 i TDS-15.

Ovdje predstavljeni dizajn je gotov modul monofonskog pojačala velike snage s vrlo dobrim parametrima. Ovo pojačalo izrađeno je po uzoru na popularan dizajn inženjera. Krug ima nisko harmonijsko izobličenje, koje ne prelazi 0,05%, uz snagu opterećenja od oko 500 W. Ovo pojačalo je korisno i potrebno prilikom organiziranja raznih uličnih koncerata i već se mnogo puta pokazalo nezamjenjivim na tim događanjima. Velika prednost sustava je njegov jednostavan dizajn i jeftin izlazni stupanj, koji se sastoji od 10 kombiniranih MOSFET-a. UMZCH može raditi sa zvučnicima s impedancijom od 4 ili 8 ohma. Jedina prilagodba koju je potrebno izvršiti tijekom pokretanja je postavljanje struje mirovanja izlaznih tranzistora.

U članku je samo dijagram i opis rada samog pojačala snage, ali ne zaboravite da kompletan audio kompleks sadrži i druge module:

• UMZCH kraj
• pretpojačalo
• jedinica za napajanje
• Indikator razine
• Sustav mekog pokretanja
• Kontrolni sustav hlađenja
• Jedinica za zaštitu zvučnika

Shematski dijagram ULF na tranzistorima od 500 vata

Krug pojačala snage prikazan je na gornjoj slici. Ovo je klasični sklop koji se sastoji od diferencijalnog ulaznog pojačala i simetričnog pojačala snage, u kojem radi 5 pari tranzistora. Tranzistori T2 (MPSA42) i T3 (MPSA42) rade u krugu diferencijalnog pojačala napajanog preko otpornika R8 (10k) i R9 (10k). Napon u sredini ovog razdjelnika je stabiliziran pomoću zener diode D2 (15V/1W) i filtriran kondenzatorom C4 (100uF/100V). Ulazni signal se dovodi do GP1 (IN) konektora i filtrira kroz elemente R1 (470R), R3 (22k), C1 (1uF) i C2 (1nF), koji ograničavaju frekvencijski raspon pojačala i iznad i ispod.

Opterećenje diferencijalnog pojačala su tranzistori T1 (MPSA42) i T4 (MPSA42), koji rade u sustavu sa zajedničkom bazom, kao i otpornici R5 (1,2 k) i R6 (1,2 k). Polaritet opterećenja postavlja se zener diodom D1 (15V/1W) i otpornikom R7 (10k). Glavni zadatak sustava koji se sastoji od tranzistora T1 i T4 je uskladiti impedanciju izlaznog signala za ULF stupanj. Drugi stupanj, izgrađen na tranzistorima T5 (MJE350) i T6 (MJE350), djeluje kao diferencijalno naponsko pojačalo. Napaja se preko otpornika R11 (100P/2W). Njegovo opterećenje bit će tranzistori T14 (MJE340) i T15 (MJE340), otpornici R13 (100P/2W) i R14 (100P/2W), te tranzistor T7 (BD139).

Kondenzator C15 (47nF), spojen paralelno s otpornikom R44 (10k/2W), poboljšava prolaz impulsnih signala, dok mali kondenzatori C7 (56pF) i C8 (56pF) suzbijaju samopobudu UMZCH. Tranzistor T7 zajedno s otpornicima R10 (4,7 k), R45 (82R) i potenciometrom P1 (4,7 k) omogućuje vam postavljanje ispravnog polariteta izlaznih tranzistora T9-T13 (IRFP240), T17-T21 (IRFP9240) u mirovanju. Potenciometrom P1 može se namjestiti struja mirovanja, koja bi trebala biti oko 100 mA za svaki par izlaznih tranzistora. Tranzistori T9-T13, kao i T17-T21, spojeni su paralelno i rade kao sljedbenici napona za veliku maksimalnu izlaznu struju. Stoga, prethodni stupnjevi pojačala moraju osigurati sav naponski dobitak, koji je određen omjerom R4 (22k) prema R2 (470R) i iznosi oko 47.

Otpornici R30-R39 (0,33 R/5W) uključeni u sorse izlaznih tranzistora štite od oštećenja do kojih može doći u slučaju različitih otpora kanala tranzistora. Otpornici R20-P29 (470R), spojeni u seriju s izlazima tranzistora T9-T13, T17-T21, služe za smanjenje brzine punjenja kondenzatora i stoga ograničavaju frekvencijski raspon pojačala.

Pojačalo ima dvije jednostavne zaštite:

1. Prvi je usmjeren protiv preopterećenja i implementiran je pomoću zener dioda D3 (7,5 V/1W) i D4 (7,5 V/1W), koje ne dopuštaju porast napona između izvora i izlaza snažnih tranzistora iznad 7,5 volti.
2. Druga zaštita izgrađena je pomoću tranzistora T7, T16 i (BD136), otpornika R16-R17 (33k) i R18-R19 (1k) i dioda D7-D10 (1N4148). Sprječava pretjerano povećanje struje tranzistora snage, što bi moglo dovesti do prekoračenja dopuštene snage. Dio kruga koji se sastoji od tranzistora T7, T16 prati pad napona na R30 (0,33 R/5W) i R35 (0,33 R/5W) i ograničava povećanje napona snažnih tranzistora ako je prekoračena dopuštena struja koja prolazi.

Napajanje nije stabilizirano, bipolarno, sastoji se od diodnog mosta Br1 (25A) i kondenzatora C9-C14 (10000uF/100V). Napajanje pojačala zaštićeno je osiguračima F1-F2 (10A). Iza osigurača napon se dodatno filtrira kondenzatorima C18-C19 (1000uF/100V). Napajanje ulaznih krugova odvojeno je od napajanja pojačala snage pomoću dioda D5-D6 (1N4009), otpornika R12 (100P/2W), R15 (100P/2W) i filtriranih kondenzatorima C3 (100uF/100V) i C6 (100uF/100V). Time se sprječavaju skokovi napona koji se mogu pojaviti tijekom vršne snage pod velikim opterećenjem. LED D11-D12, zajedno sa svojim terminalnim otpornicima za ograničenje struje R40-R41 (16K/1W), indikatori su prisustva struje u krugu.

jedinica za napajanje

Na donjoj slici prikazana je shema napajanja - izvora nekoliko pomoćnih napona. Nije potrebno za rad samog pojačala snage, ali je vrlo korisno za napajanje ostatka kompletnog audio kompleksa, kao što su pretpojačalo, ventilatori, indikator razine, sustav mekog pokretanja ili zaštita zvučnika. Svi ovi moduli integrirani su u jedno zajedničko pojačalo u velikom kućištu.

Napajanje za ULF pomoćni napon - dijagram

Napajanje je podijeljeno u nekoliko odvojenih odjeljaka, od kojih svaki ima svoj zaseban krug uzemljenja. Prvi dio je simetrično napajanje 2x15V, služi za napajanje pretpojačala. Konektor A4 služi za spajanje namota bipolarnog transformatora. Napon se ispravlja pomoću mosnog ispravljača Br2 (1 A) i filtrira pomoću stabilizatora U2 (LM317), U6 (LM337) pomoću C1 (100nF), C7 (100nF) i C24-C25 (4700uF). Izlazni filter su kondenzatori C8-C9 (100nF) i C19-C20 (100uF). Izlazni napon ovog bloka postavlja se pomoću otpornika R2-R3 (220R) i R9-R10 (2,4 k). Tranzistori T1 (BC546), T2 (BC556); otpornici R4-R5 (10 k) i R7-R8 (3,3 k) predstavljaju strujni krug za isključivanje, odnosno smanjuju napon napajanja na 2 × 1,25 V, što će omogućiti isključivanje pretpojačala. Tijekom normalnog rada, kratki spoj GP8 konektora osigurat će pravilan rad pretpojačala.

PCB tiskana ploča - crtež

Sljedeća dva modula su napajanja od 12 V, sastavljena pomoću stabilizatora U4 (7812) i U5 (7812) i dizajnirana za napajanje drugih elemenata kruga. Potrebna su dva odvojena izvora jer pojačalo ima dva para mjerača razine, svaki na zasebnom terenu. Jedan par radi na ulazu, prati razinu ulaznog signala, a drugi par je spojen na izlaz i omogućuje određivanje trenutne razine snage UMZCH.

Ploča napajanja - nakon jetkanja i bušenja

Oba napajanja su vrlo jednostavna, prvi se sastoji od diodnog mosta Br3 (1A), filterskih kondenzatora C5-C6 (100nF), C18 (100uF) i C22 (1000uF) i stabilizatora U4. Namoti transformatora moraju biti spojeni na konektor A2, a izlaz napajanja bit će konektori GP6 i GP7.

Drugi 12V kanal radi potpuno isto, a sastoji se od elemenata: Br4 (1A), C10-C11 (100nF), C23 (1000uF), C21 (100uF) i U5.

Posljednji modul sustava napajanja su strujni krugovi za napajanje ostalih uređaja pojačala i rashladnih ventilatora. Na konektor A1 treba spojiti transformator. Napon se ispravlja pomoću mosnog ispravljača Br1 (5A) i filtrira kondenzatorima C27 ​​(4700uF), C12 (4700uF) i C2 (100nF). Mikro krug U1 (LM317) ovdje radi kao stabilizator, koji postavlja potrebni napon pomoću otpornika R1 (220R) i R6 (2,7 k).

Kondenzatori C3 (100nF) i C16 (100uF) filtriraju napon na izlazu stabilizatora, koji ulazi u sustav upravljanja ventilatorom preko konektora GP1 i GP2. Isti napon se dovodi preko diode D1 (1N5819) na stabilizator U3 (7812), čija je zadaća osigurati napajanje ostalim uređajima pojačala spojenim na konektore GP3-GP5. Kondenzatori C28 (4700uF), C13 (4700uF), C4 (100nF) i C17 (100uF) filtriraju napon prije stabilizatora.

ULF tiskana ploča - crtež

HOLTON POJAČALO SNAGE

DIJAGRAMI OPCIJA HOLTON POJAČALA

O Holton pojačalu snage ima dosta informacija na internetu, ali su raštrkane. Unatoč dostatnosti informacija, radioamateri još uvijek imaju mnogo pitanja o sastavljanju pojačala Holton, bilo u izvornom obliku ili u modificiranim verzijama.
Upravo iz tog razloga odlučeno je sakupiti sve na jednom mjestu i pružiti najopsežnije informacije o ovom pojačalu.
Za početak, prijevod članka Erica Holtona koji je napravio sada već pokojni portal NEWTONLAB:

Balansirano pojačalo je poboljšani sklop objavljen u izdanju časopisa Cilicon Chip iz lipnja 1994.
Stupanj pojačanja napona
Ovaj stupanj osigurava naponsko pojačanje za predizlazni stupanj, koji pogoni izlazni stupanj velike snage na punu snagu.
Elementi T6, T7, T8, T9, R15, R14, R12, R13, C3, C7, C8 čine drugi diferencijalni stupanj pojačanja napona T7 i T9. R15 daje struju mirovanja dif stupnja od 8 mA.
Ostale navedene komponente čine lokalnu frekvencijsku korekciju kaskade.
Kaskada stabilizacije mirne struje.
Sastoji se od T10, R34, R37, R38, C12. Služi za stabilizaciju struje mirovanja izlaznog stupnja ovisno o temperaturi i promjenama napona napajanja.
Kaskada pojačanja struje.
Pojačava struju potrebnu za rad na opterećenjima od 8 i 4 ohma. Opterećenja od 2 ohma su nemoguća bez upotrebe dodatnih snažnih tranzistora.
Napajanje za pojačalo od 400 W.
Napajanje za ovo pojačalo sastoji se od dvije komponente.
1.: Torusni transformator ukupne snage 625 VA. Primarni namot, koji je dizajniran za vašu mrežu. Za Australiju 240 volti, SAD 110, 115 volti izmjeničnog napona i mislim da je moja verzija (220 volti) prikladna za Europu i Rusiju (220-240 volti).
2x50 V AC za punu snagu.
Jedan diodni most 400 Volt 35 Ampera.
Dva otpornika od 4,7 kOhm 5 Watt.
Kondenzatori su 2x10 000 uF na 100 volti, idealno bi to bili kondenzatori od 40 000 uF za svaki krak ispravljača.
Kako odabrati MOSFET tranzistore.
Pri korištenju ove vrste MOSFET tranzistora u simetričnom pojačalu, preporučujem pažljiv odabir izlaznih tranzistora. Kako bi se spriječilo istosmjerno strujanje kroz opterećenje.
Otpornici od 0,22 Ohma daju samo lokalnu povratnu spregu i ne štite od struje.
Najbolja metoda koju sam pronašao za odabir tranzistora je otpornik od 150 Ohma i 1 W i izvor napona od 15 V. Ako pogledate dijagram, vidjet ćete kako se mjere N-kanalni i P-kanalni tranzistor.

Istosmjerni napon se mjeri preko tranzistora spojenog na krug. U rasponu je od 3,8-4,2 volta. Samo odaberite tranzistore u skupini s razlikom od +-100 mV.
Nemojte brkati dijagram povezivanja P-kanala i N-kanala tranzistora.
PCB sklop.
Kada prvi put pogledate PCB, provjerite jesu li sve rupe izbušene i odgovaraju li promjeri rupa promjerima nogu dijelova. Ako nešto nije izbušeno, izbušite rupe koje nedostaju pomoću dolje navedenih standardnih promjera.
Otpornik od 1/4 vata = 0,7 mm do 0,8 mm
Otpornik od 1 W = 1 mm
1/4 Zennerova dioda i dioda normalne snage = 0,8 mm
Tranzistori malih signala kao što je BC546 u kućištu TO-92 =0,6 mm
Tranzistori srednjeg signala, kao što je MJE340, u kućištu TO-126 = 1,0 mm
Snažni izlazni uređaji IRFP9240 ugrađeni su u rupe od 2,5 mm.
Počinje montaža počevši od ugradnje otpornika od 1/4 vata, zatim ugradnje otpornika velike snage, dioda, kondenzatora i tranzistora malog signala. Prilikom postavljanja polarnih elemenata treba biti oprezan. Neispravno spajanje može dovesti do toga da uređaj ne radi ili da jedan ili više elemenata ne rade kada je strujni krug uključen.
Izlazni tranzistori i tranzistor Q10 (BD139) ugrađeni su naknadno.
Test prije lansiranja.
Pretpostavimo da ste instalirali sve elemente osim izlaznih tranzistora i Q10(BD139). Spojite tranzistor Q10 na privremene vodiče. Morate paziti da ne zamijenite emiter-kolektor-bazu s bazom-kolektor-emiter tranzistora BD139.
Ovo je neophodno kako bi se osiguralo da pojačalo ispravno radi tijekom testiranja. Također biste trebali instalirati otpornik od 10 Ohma, paralelno sa ZD3, sa strane PCB vodiča. Čemu služi? Kako bi spojili povratni otpornik R11 na međuspremnik. Isključivanjem izlaznih stupnjeva dobivamo pojačalo vrlo male snage i možemo izvoditi ispitivanja bez opasnosti od oštećenja izlaznih stupnjeva. Sada kada je povratni otpornik spojen, vrijeme je da spojite +-70 volti i uključite ga.
Otpornici od pet vata od 4,7 kOhm već bi trebali biti instalirani paralelno s kapacitetima napajanja. Uvjerite se da nema dima iz kruga, postavite uređaj za mjerenje napona.
Izmjerite sljedeće položaje prema dijagramu, ako su naponi unutar 10 posto, tada možete biti sigurni da je pojačalo u redu.
Ako su mjerenja dovršena, isključite napajanje i uklonite otpornik od 10 Ohma.
R3~1,6 V
R5~1,6 V
R15~1,0 V
R12~500mV
R13~500 mV
R8~14,6 V
ZD1~15 V
Napon na R11 trebao bi biti blizu 0 V, unutar 100 mV.
Završetak montaže modula.
Sada možemo početi instalirati izlazne tranzistore na pločicu. Ovaj korak treba učiniti tek nakon Kako odabrati MOSFET tranzistore. Prije instaliranja snažnih izlaznih tranzistora, otpornici od 0,22 Ohma lemljeni su u ploču.
Oblikujemo (ako je potrebno) izvode N-kanalnih tranzistora, ugrađujemo ih u ploču i odrežemo izvode koji strše. Isto treba učiniti s P-kanalnim tranzistorima.
Tranzistori se mogu ugraditi na tri različita načina:
1. Stojeći, bez formiranja izvoda, odozgo.
2. Paralelno s daskom, na vrhu.
3. Paralelno s daskom, odozdo.
Za pričvršćivanje trebat će vam 9 komada M3x10-16 vijaka, d3 sigurnosne podloške, d3 podloške i 9 komada M3 matica (7 kompleta za pričvršćivanje moćnih tranzistora i Q10, dva za ploču).
Izlazne tranzistori treba postaviti na radijator kroz izolacijske brtve pomoću paste koja provodi toplinu.
Nakon završetka montaže svih elemenata pažljivo pregledajte modul da vidite da li su sve komponente zalemljene i da li su pravilno ugrađene. Tek kada ste sigurni da je sve urađeno kako treba i da su svi dijelovi na mjestu, možete priključiti napajanje. Tranzistor Q10 na fleksibilnim vodičima, instaliran na radijatoru pored izlaznih tranzistora.
Sada imamo dovršen, ispitan modul, pojačalo napona i međuspremnik ispitan na greške, a vi ste uvjereni da rade ispravno.
Vrijeme je da zategnete vijke i matice u radijator. Ne zaboravljajući, u isto vrijeme, na izolator koji provodi toplinu. Toplinski otpor u ovom slučaju bit će oko 0,5 stupnjeva po vatu ili manje.
Testiranje modula.
Došli smo do završne faze - testiranja kompletnog pojačala snage.
Moramo poduzeti još pet koraka:
1. Provjerite ima li curenja od terminala tranzistora do hladnjaka.
2. Provjerite odgovara li polaritet napajanja polaritetu na pojačalu.
3. Klizač otpornika P1 treba pomaknuti na nulu, to se mjeri između pinova baze i kolektora Q10 BD139.
4. Nakon što ste spojili napajanje žicama, provjerite prisutnost 5A osigurača u njihovim utičnicama.
5. Spojite DC voltmetar na izlaz pojačala.
Da biste bili potpuno sretni, sve što trebate učiniti je uključiti napajanje, učinite to.
Pogledajte voltmetar. Na izlazu ćete vidjeti napon od 1 do 50 mV; ako to nije slučaj, isključite napajanje pojačala i ponovite test.
Naoružajte se malim odvijačem. Pomoću krokodila pričvrstite sonde uređaja na priključke jednog od snažnih otpornika od 0,22 Ohma. Polako okrećući klizač otpornika P1, postavite otpornik od 0,22 Ohma na 18 mV, to će postaviti struju na 100 mA po tranzistoru.
Sada provjerite napon na svim ostalim otpornicima, odaberite onaj s najvećim naponom. Postavite otpornik P1 na napon od 18 mV.
Sada spojite generator signala na ulaz i osciloskop na izlaz. Provjerite je li valni oblik bez šuma i izobličenja.
Ako nemate ove uređaje, spojite opterećenje i dobijete dobru kvalitetu. Zvuk bi trebao biti čist i dinamičan.
Konfiguracija je završena.
Najbolje želje:
Anthony Eric Holton

POVEĆATI

Nažalost, članak ne daje (ili nije sačuvao) izvorni crtež tiskane pločice, međutim, postoji crtež položaja dijelova na originalnom Holton pojačalu, a neće biti teško razdvojiti staze:

Dolje je nešto slično ovoj ploči.

Dijagram strujnog kruga pojačala prikazan je na donjoj slici. To je gotovo shema Anthonyja Holtona, ali samo GOTOVO. Pojačala koja vam nudimo koriste brže tranzistore i oznake su malo promijenjene, što je omogućilo, iako malo, poboljšati zvuk ionako dobro svirajućeg pojačala.
Širok raspon napona napajanja omogućuje ugradnju pojačala snage od 200 do 800 W, te u cijelom rasponu snage kabineta za kavu UMZCH. nelinearna distorzija ne prelazi 0,08% na frekvenciji od 18 kHz uz izlaznu snagu od 700 W, što omogućuje da se ovo pojačalo klasificira kao Hi-Fi.

Zamjena tranzistora u naponskom pojačalu uzrokovana je prvenstveno željom za povećanjem pouzdanosti, a tranzistori koji se koriste u originalnom Holton pojačalu su, blago rečeno, pomalo nejasni, unatoč uglednim proizvođačima, ni dobitak ni maksimalna frekvencija nisu naznačeno. Samo maksimalni napon je 300 V i struja 0,5 A, a maksimalna snaga koju rasipa kolektor je 20 W.
Međutim, postoje tranzistori sa standardiziranim parametrima koji se mogu koristiti u ovom pojačalu i koji su već testirani na više od tisuću pojačala. Istina, takvih visokonaponskih nema, ali u ovom pojačalu nije potreban napon kolektor-emiter od 300 V, jer dovođenje napona napajanja većeg od ±90 V već može izazvati kvar završnog stupnja, koji ima maksimalni napon 200 V.
A s obzirom na to da ovaj sklop omogućuje jednostavnu prilagodbu nižem naponu napajanja, popis mogućih zamjena se proširuje, a kvaliteta pojačala zajamčeno se neće pogoršati.
Koristeći snažnije tranzistore, također nema potrebe za kompenzatorom kapacitivnosti vrata, koji je Holton predložio da se koristi pri ugradnji više od 5-6 pari terminalnih tranzistora - kolektorska struja posljednjeg stupnja naponskog pojačala od 1,5 A sasvim je dovoljna za punjenje i pražnjenje deset pari terminala čak i uz smanjenje otpora u sklopovima vrata do 68 ohma. Kompenzator je, osim što je smanjio izlaznu snagu, značajno smanjio i stabilnost pojačala, što je zauzvrat primoralo povećanje umirujućih kondenzatora do efekta u audio području - na frekvencijama iznad 10 kHz pad od 3 dB već uočeno

Ispod je tablica mogućih zamjena za UNA tranzistore, prilagođene naponu napajanja pojačala

KOMPLEMENTARNO PAR		NAPON K-E, V	TRENUTNI COL-RA, A	MAKS FREKVENCIJA, MHz	COF POJAČAVA	MAKS NAPON HRANA UMZCH, V	MAKS VLAST UMZCH NA 4 OMA, W

Također u predloženoj verziji, vrijednosti nekih otpornika su uvelike promijenjene, što je omogućilo postizanje ugodnijeg i prirodnijeg zvuka u usporedbi s originalnim Holtonovim pojačalom. Prije svega, smanjene su vrijednosti otpornika u emiterskim krugovima naponskog pojačala, što je povećalo struju koja teče kroz njih, povećalo zagrijavanje, ali smanjilo promjenu struje u cijelom rasponu napona napajanja, što je značajno smanjilo THD razina.
Ako je moguće odabrati tranzistore 2N5551 prema koeficijentu pojačanja, tada se otpornici u emiterima diferencijalnog stupnja mogu smanjiti na 10 Ohma - to također dovodi do smanjenja THD-a.
Vraćamo se na udaljene otpornike za napajanje pojačala napona. U izvornom krugu kondenzatori filtera imaju kapacitet od samo 100 μF; u predloženoj verziji koriste se kondenzatori od 470 μF. Zahvaljujući VD4 i VD5, energija pohranjena u kondenzatorima neće ići u energetski dio u slučaju kratkotrajnih padova napona napajanja, što povoljno utječe na načine rada tranzistora pojačala napona.
Postoji dosta različitih sklopova koje koristi Holton, na primjer komercijalno proizvedeno pojačalo "STUDIO 350", koje koristi bipolarne tranzistore kao završni stupanj:

No, promjenama u nekim komponentama i načinima rada omogućeno je značajno poboljšanje kvalitete zvuka izvornog Holton pojačala, a njegovom modifikacijom ovo pojačalo se maksimalno približilo HIGH-END kategoriji.
Na kraju, ostaje da objasnimo zašto se Holton pojačalo naziva simetričnim, jer nije slično simetričnim pojačalima, na primjer LANZAR, VP ili LINKS. Simetrija ovog pojačala snage ne leži u strujnom krugu negativnog i pozitivnog kraka, već u načinu na koji je organizirana negativna povratna sprega - i ulazni signal i izlazni signal, koji se koristi za OOS, prolaze kroz isti broj sklopljenih stupnjeva koristeći isti sklop.

TISKANE PLOČE ZA HOLTON POJAČALO

U nastavku su prikupljeni crteži tiskanih pločica za Holton pojačalo, objavljeni na forumima "LEMILO" i "MALO AUDIO OPREME", i naravno, naše vlastite opcije. Sve datoteke su pakirane s WINRAR i imaju LAY 5 format, Za preuzimanje kliknite na sliku koja vam se sviđa.
Otvara galeriju tiskanih pločica s crtežom s dva para terminalnih tranzistora. U ovoj verziji radijatori za tranzistore su odvojeni, ploča ima dimenzije 80 x 90 mm:

Još jedna verzija tiskane pločice s dva para u završnoj fazi, ali više ne IRFP240 - IRFP9240, već IRF640 - IRF9640. Ploča je napravljena za SMD komponente i ima dva kanala odjednom. Veličina ploče 158 x 73 mm:

Sljedeća opcija vrlo je slična klasičnom rasporedu dijelova kao u originalnom Holton pojačalu. Ploča je dizajnirana za ugradnju dva para u kaskadu prozora i zajednički radijator za UNA tranzistore. Veličina 124 x 89 mm:

Druga opcija sa dva izlazna para, dimenzija 111 x 39 mm, SVI UNA tranzistori na jednom radijatoru:

Sljedeća opcija koristi 4 para terminalnih tranzistora i može isporučiti do 400 W opterećenju. Veličina ploče 182 x 100 mm:

Čudovište s deset parova i instaliranim kompenzatorom ima veličinu od 280 x 120 mm, najvjerojatnije za opterećenje od 2 Ohma:

Univerzalna ploča za pojačalo Holton, koja vam omogućuje povećanje broja pari tranzistora u završnoj fazi. Crtež na više stranica , ploča je dvoslojna, dolje je prikazan izgled pojačala od 200 W, ugrađeni su tranzistori 2SD669A i 2SB649A:

Zbog odbijanja IR-a da proizvede IRFP240 - IRFP9240, kvaliteta tranzistora je osjetno pogoršana, pa je odlučeno da se pojačalo Holton preradi u univerzalni izlazni stupanj koristeći 2SA1943 - 2SC5200 tranzistore, koji također imaju zaštitu od preopterećenja. Rezultat je sljedeći dizajn:

Ova ploča također ima mogućnost proširenja izlaznih tranzistora, a na pločicu pojačala napona moguće je spojiti poseban izvor napajanja, samo za UNA:

Napisano je više detalja o ovom strujnom krugu. Ili možete pogledati video:

Ostaje samo napraviti pločicu, zalemiti dijelove i prije uključivanja pročitati dolje navedene informacije.

PODEŠAVANJE HOLTON POJAČALA

Prije nego počnete postavljati pojačalo snage Erica Holtona, trebali biste pobliže pogledati krug. Na stranici s opisom sheme već su data neka objašnjenja i dano je nekoliko dijagrama. Na ovoj stranici ćemo pogledati još jedan krug istog pojačala, ali već napravljenog u simulatoru, koji će vam omogućiti provjeru mnogih parametara, rigorozno eksperimentiranje s elementima, prepoznavanje posljedica pogrešaka tijekom instalacije i korištenje nekvalitetnih baza elemenata.
Dakle, eksperimentalni krug Holtonovog pojačala izgleda ovako:

Ovaj sklop sadrži samo dva para završnih tranzistora samo za eksperimente u simulatoru i kompaktniji prikaz na stranici. U stvarnosti, broj terminalnih tranzistora izravno ovisi o potrebnoj izlaznoj snazi, bez obzira na otpor opterećenja - jedan par tranzistora IRFP240 - IRFP9240 može sigurno isporučiti oko 100 W opterećenju, stoga će vam za dobivanje 200 W trebati dva para , a za dobivanje 800 W potrebno vam je već 8 para u završnoj fazi. Za one koji nisu baš zadovoljni kalkulatorom, evo tablice ovisnosti izlazne snage o naponu napajanja i potrebnog broja pari tranzistora u završnom stupnju:

PARAMETAR	PO OPTEREĆENJU
			2 Ohma (most od 4 oma)
Maksimalni napon napajanja, ± V
Maksimalna izlazna snaga, W pri izobličenju do 1% i napon napajanja:	U zagradama je naveden potreban broj pari terminalnih tranzistora.
±30 V
±35 V
±40 V
±45 V
±50 V
±55 V
±60 V
±65 V
±75 V
±85 V			NE PALI!!!

Ovisno o naponu napajanja mijenjaju se i naponi na kontrolnim točkama. Karta napona u nastavku omogućit će vam navigaciju ne samo u načinima rada, već i u rješavanju problema s Holtonovim pojačalom:

KARTE NAPONA
NAPON NAPAJANJA	NAPON
±40 V
±50 V
±60 V
±70 V
±80 V
±90 V

Prije svega, obratite pozornost na vrijednost otpornika R3, R7 i R8. Ovi otpornici postavljaju trenutne načine rada prvih stupnjeva, koji izravno utječu na rad svih sljedećih.
Nije tajna da će se s istim otporom i različitim naponima struja kroz otpor promijeniti. Zapravo, ovo objašnjava razliku u ocjenama otpora R3, R7 i R8. Naravno, vrijednosti navedene u izvornom krugu će održati funkcionalnost pojačala u cijelom rasponu napona napajanja, ali njihova promjena značajno će smanjiti razinu THD-a. Naime, ovaj je parametar često glavni pri odabiru sheme.
Osim toga, mijenjanje vrijednosti također mijenja disipaciju snage tranzistora Q3 i Q4, smanjujući njihovo samozagrijavanje i poboljšavajući toplinsku stabilnost pojačala. Ako pravite pojačalo za sebe, a ne za piće, onda ima smisla obratiti pozornost na ovaj faktor. Čak i s promijenjenim otpornicima, gornji tranzistori se zagrijavaju:
Samozagrijavanje nema mnogo utjecaja na načine rada kaskada - generator struje na tranzistoru Q2 održava struju u zadanom rasponu, a struja sljedećih kaskada ostaje gotovo nepromijenjena. Ipak, ako je moguće smanjiti grijanje, zašto to ne učiniti?
U osnovi, diferencijalni stupanj se koristi za dobivanje visokokvalitetne negativne povratne sprege i ne unosi pojačanje u ulazni signal. Tranzistori Q3 i Q4 također ne pojačavaju napon - oni stvaraju prednapon za sljedeći stupanj.
Glavno povećanje amplitude ulaznog signala događa se na tranzistoru Q11.
Na razinu THD-a također utječe vlastito pojačanje, pa se kod izgradnje pojačala s izlaznom snagom većom od 500 W može pojaviti pitanje upotrebe pretpojačala ili uvođenja međuspremnika op-amp u pojačalo. Na primjer, uzmimo vlastito pojačanje jednako 36 dB. Da bismo dobili amplitudu napona od 63 V na izlazu pojačala, moramo primijeniti 1 volt na ulaz. Razina THD-a u ovom će slučaju biti veća od 0,07%:

S prirodnim pojačanjem od 30 dB i izlaznim naponom od 63 V, razina THD-a smanjila se za gotovo 2 puta, iako je već bilo potrebno 2 V za dovod na ulaz:

Koeficijent pojačanja ovisi o omjeru vrijednosti otpornika R14 i R11 i može se približno izračunati pomoću formule Ku = (R14 / R11) + 1.

Donja slika prikazuje oblik i veličinu napona u krugu:

Plava linija - napon na bazi Q1 ; Crveno - napon na kolektoru Q3 ; Zeleno - napon na kolektoru Q11 .
Zaključak iz ovoga nije teško izvući - tranzistor Q11 mora imati najveće moguće pojačanje, a budući da Q6 s njim radi u diferencijalnom stupnju, njegovo pojačanje mora biti jednako pojačanju Q11. Veličina pojačanja tranzistora izravno određuje koja je struja potrebna za njegovo otvaranje, tj. koliko će prethodna kaskada biti opterećena, čije opterećenje također određuje razinu THD - manje će biti promijeniti struja koja teče kroz kaskadu, niži će biti THD.
Za odabir tranzistora možete, naravno, koristiti utičnicu koja je dostupna na većini digitalnih multimetara, ali stvarni parametar pojačanja koff na ovoj utičnici može se dobiti samo za tranzistore male snage. Za tranzistore srednje i velike snage možete odabrati samo iste s maksimalnim parametrima. O razlozima takve sramote možete čitati ili gledati.
Zaključujući otpornu sagu o naponskom pojačalu, vrijedi spomenuti otpornike R4 i R9. Kao što je već napisano na stranici koja opisuje krug, vrijednosti ovih otpornika prilično snažno utječu na razinu THD-a. Na primjer, uzmimo vrijednost ovih otpornika jednaku 100 Ohma, kao u izvornom krugu, i izračunajmo razinu THD-a:

Pa, u principu, razina THD-a od 0,065% čak je manja od 0,08% deklariranih na većini stranica, ali nećemo biti lijeni pri kupnji dijelova i odabrati 2N5551 tranzistore s najvećim mogućim i ISTIM faktorom pojačanja. To će dati razlog za smanjenje R4 i R9 na 22 Ohma i dobit ćemo sljedeću razinu THD-a:

Mjerilo rešetke sačuvano je namjerno kako biste dobili osjećaj što se događa kada promijenite dvije vrijednosti, ali prvo odbacite bazu elemenata - THD se smanjio na vrijednost od 0,023% i to uz izlaznu amplitudu od 63 V i pojačanje od 30 dB.
Sada sve što preostaje je poigrati se s vrijednostima otpornika završnog stupnja, odnosno s otpornicima instaliranim na vratima završnih tranzistora. 100 Ohma ... S jedne strane, ne čini se mnogo, ali uzimajući u obzir da je kapacitivnost vrata 1200-1300 pF, ima smisla razmisliti o tome i modelirati nešto ovako:

U ovom krugu isključeno je pojačalo napona, a umjesto njega koriste se dva pravokutna generatora V1 i V2 koji rade u protufazi. Dakle, V1 upravlja pozitivnim krakom završnog stupnja, a V2 kontrolira negativnim krakom. Izvor konstantnog napona V3 osigurava struju mirovanja završnog stupnja. Možemo provjeriti parametre SAMO završnog stupnja i vidjet ćemo što se događa na izlazu "pojačala" i na njegovom ulazu ako u krugovima vrata postoje otpornici od 100 Ohma:

Plava linija je napon na desnom pinu R1, tj. napon koji dolazi iz UNA. Crvena linija označava napon koji se dovodi do opterećenja. Ne trebate imati dobar vid da vidite valove i kolaps frontova i pravokutnih recesija. Ako netko nije brojao, onda je to frekvencija od 16 kHz.
Sada prepolovimo vrijednost otpornika u vratima i dobijemo sljedeće:

Nije teško pogoditi kakav će oblik imati pravokutnik kada se koriste otpornici od 470 Ohma ugrađeni u originalno pojačalo, tako da neću priložiti crtež. Zašto se koriste otpornici od 100 ohma, a ne manji? Pa, pokušajmo to shvatiti...
Prije svega, tranzistori IRFP240 - IRFP9240 nisu razvijeni za AF pojačala snage i takav parametar kao pojačanje nije standardiziran za njih. Međutim, odabrati iste tranzistore dok su se proizvodili Međunarodni ispravljač(IR) nije bilo nimalo teško - iz jednog standardnog pakiranja odbijen je jedan ili dva, pa i više od jednog tranzistora, ali s tranzistorima iz Vishay Siliconix nešto nije u redu - očito nisu za pojačala.

Možete se, naravno, obratiti "zvučnim" terenskim radnicima, ali njihova je cijena prilično visoka, pa se vratimo na otpornike u vratima i vidimo koju struju zapravo daje napon za ponovno punjenje tih istih vrata. Da bismo to učinili, uzmimo model potpunog pojačala s osam pari priključaka, a kao mjerni alat uzet ćemo pad napona na dodatnim otpornicima R19 i R20 (označeno zeleno):

Na frekvenciji od 16 kHz i izlaznom naponu od 63 V, pad na otporu od 1 Ohma bio je 0,025 V, što odgovara struji koja teče kroz otpornik od 0,025 A (zelena pozadina). S izlaznom snagom blizu ograničenja (pogledajte dno stranice), pad na istom otporniku je već 0,033 V, tj. 0,033 A potrebno je za ponovno punjenje osam pari vrata u završnoj fazi. S obzirom da originalno Holtonovo pojačalo koristi tranzistore KSE340 - KSE350 s maksimalnom strujom od 0,5 A, postaje jasno zašto otpornici moraju biti najmanje 100 Ohma.
Međutim, gore postoji tablica mogućih zamjena i tamo SVI tranzistori imaju struju kolektora od najmanje 1 A, što vam omogućuje da napustite takozvani kompenzator kapacitivnosti vrata koji je predložio Holton i spojite vrata izravno na izlaz pojačivač napona.
Vrijednosti otpornika vrata također se mogu smanjiti ako se koristi manje pari krajnjih tranzistora. Ocjenu je moguće izračunati omjerom na temelju činjenice da je za osam parova potrebno 100 Ohma, a za 4 para 50 Ohma bit će sasvim dovoljno, čak i kada se koristi u pojačalu KSE340 - KSE350. Ispod 15 Ohma, bolje je ne koristiti otpornike u vratima terminala - osim što ograničavaju struju punjenja, oni također malo kompenziraju širenje parametara.

Dakle, razvrstali smo ocjene, instalirali i zalemili sve elemente kruga, prema našim konceptima, možemo ih početi uključivati ​​po prvi put. Međutim, prije toga potrebno je isključiti konačne tranzistore iz kruga, a umjesto njih privremeno zalemiti trajne otpornike snage 0,5 - 1 W i otpora 10 - 15 Ohma. Ovu mjeru diktira cijena završnih tranzistora - ako su svi elementi na mjestu i u dobrom su radnom stanju, te nema neplaniranih kratkospojnika na ploči zbog netočnog lemljenja, tada je u ovoj opciji funkcionalnost napona manja. pojačalo će se jednostavno provjeriti. Ako na ploči ima mrlja, elementi su pogrešno postavljeni ili ne rade ispravno zbog pregrijavanja tijekom instalacije ili su u početku bili neispravni, tada će energetski dio koji može pokvariti ostati netaknut.
U konačnici, krug Holtonovog pojačala za prvo uključivanje izgleda ovako, gdje R31 i R32 oponašaju završni stupanj i zatvaraju OOS krug kako bi pojačalo napona doveli u način rada:

Naponi na stvarnoj ploči ne bi se trebali razlikovati za više od 2% od napona prikazanih na kartama. Usput, u predloženoj verziji kruga pojačala nema otpornika spojenih u seriju s diodama D4 i D7. To je učinjeno kako bi se postiglo barem malo, ali ipak povećanje izlazne snage. Ovi otpornici nisu od posebne važnosti tijekom rada pojačala, ali po količini dima iz njih, u slučaju pogrešaka u instalaciji, možete odrediti stupanj pogreške. Stoga se snažno preporučuje, kako bi se uštedio proračun, uključiti otpornike s otporom od 10-15 Ohma u seriju s diodama D4 i D7. Nakon provjere njihove funkcionalnosti, mogu se ukloniti.
Prije prvog uključivanja, otpornik za ugađanje R16, kako na modelu tako i na stvarnom krugu, MORA biti postavljen na položaj MAKSIMALNOG otpora. Na pravom dijagramu. U ovom slučaju, struja mirovanja terminalnih tranzistora je najmanja moguća.

Sada se vratimo na stvarni krug:

Sklopovi C1-C3 i C7-C9 analozi su nepolarnog kondenzatora velikog kapaciteta, bolje je koristiti elektrolite serije WL ili WZ, takozvane računalne, sa srebrnim ili zlatnim oznakama. Ako je moguće, bolje je udvostručiti vrijednosti elektrolita - frekvencijski odziv u niskofrekventnom području je glatkiji, iako čak i na ovoj razini ostaje unutar 1,5 dB.
Kondenzatori C14, C15, C16 i C17 u krugu su 47 pF. Ove su ocjene korištene za povećanje stabilnosti, iako je s vlastitim pojačanjem do 27 dB, pojačalo prilično stabilno čak i pri ugradnji kondenzatora od 22 pF.
Nakon provjere funkcionalnosti pojačala napona, završni stupanj se montira na ploču, postavlja na radijator i podešava se struja mirovanja. S završnom kaskadom prvog, bolje je uključiti ili preko otpornika za ograničavanje struje instaliranih u svakoj ruci napajanja, ili uključiti žarulju sa žarnom niti snage 40-60 W u seriji s primarnim namotom transformatora. Ako naponi na kontrolnim točkama odgovaraju izračunatim, tada se krugovi za ograničavanje struje eliminiraju, naravno, isključujući napajanje i dopuštajući pražnjenje kondenzatora filtera snage, a zatim se regulira struja mirovanja.
Nerijetko se za Holton pojačalo preporučuje mirna struja od 100 mA, ali nije bilo moguće detektirati nikakvu razliku u kvaliteti zvuka kod mirne struje od 45 mA do 150 mA, pa je bolje koristiti zlatnu sredinu - struja mirovanja u rasponu od 50-60 mA, posebno Simulator pokazuje da kod ove struje mirovanja postoji minimalna razina THD-a.
Pa, to je zapravo cijelo pojačalo, na kraju krajeva, ranija verzija preporuka za sastavljanje dvokatnice.

PAR RIJEČI O KAKO ISPRAVNO SASTAVITI POJAČALO
Varijanta opisa starog artikla.

Na primjer, razmotrite modul s dva para terminalnih tranzistora, kao najpopularniji. Tehnologija montaže preostalih opcija razlikuje se samo u količini korištenih pričvrsnih elemenata. Da biste instalirali pojačalo, trebate provjeriti jesu li noge otpornika "označene" markerom slomljene (stavka 1) i odlemiti krake kratkospojnika koji povezuju "stražnji" dio strukture (stavka 2, slika 3).

Slika 3.

Inače, izgled ploče pretpojačala za setove O-7 i O-8 ima nešto drugačiji izgled, jer se koriste tranzistori višeg napona (slika 4).

Slika 4.

Nakon odlemljivanja, gornju ploču treba saviti, a donju ploču pričvrstiti na radijator vijcima M-3. Ispod tranzistora izlaznog stupnja i tranzistora za stabilizaciju struje mirovanja moraju se postaviti tinjčevi odstojnici. Na tranzistore izvora struje i pretposljednje stupnjeve na ploči pretpojačala također treba ugraditi hladnjak (pozicije 1 i 2 na sl. 5). Dimenzije između rupa na preliminarnoj ploči odabrane su na način da tamo savršeno stane polovica radijatora procesora S-370, u koji je potrebno samo izbušiti rupe od 2,5 mm i izrezati navoj M-3. Ako nemate ništa slično pri ruci i nemate ga gdje nabaviti, onda možete koristiti komad aluminijskog kuta (stavka 1 na sl. 6 nalazi se kut od aluminijskog vijenca na koji su obješene zavjese) ili kanalicu bar.

Slika 5.

Slika 6.

Zatim se gornja ploča savije u prvobitni položaj i zaleme krakovi premosnika 2 (slika 6) i još jednom se provjeri jesu li polomljeni stezaljke otpornika 3. Možda je vrijedno objasniti o kakvim se otpornicima radi. .
Prilikom lemljenja zagrizenog dijela ovih otpornika, ploča predstupnjeva može se uključiti bez završnog stupnja, što je vrlo zgodno pri postavljanju i popravku pojačala. Odnosno, napajanje se dovodi izravno na ploču predpojačala i u slučaju kvara na ploči predpojačala, krajnji tranzistori nisu u opasnosti.
Nakon ugradnje rashladnih tijela, trebali biste primijeniti napon napajanja i podesiti struju mirovanja završnog stupnja pomoću otpornika za podešavanje. Da biste to učinili, izmjerite napon na otpornicima za ograničavanje struje od 0,22 Ohma i okretanjem klizača postignete očitanje milivoltmetra od 0,022 V, što će odgovarati struji od 100 mA (naravno, ulaz na masu). U ovom trenutku prilagodba se može smatrati završenom i sve što trebate učiniti je uživati ​​u ugodnom zvuku ovog pojačala.
Dobitak pojačala može se izračunati pomoću formule R21+1/R6. Dobiveni rezultat pokazuje koliko će puta ulazni signal biti pojačan. Da biste dobili faktor pojačanja u dB, morate upotrijebiti formulu Kdb = 20 x log Kr, gdje je Klb faktor pojačanja u dB, Kr faktor pojačanja u puta, lg decimalni logaritam, 20 množitelj. Na primjer, jednakost pojačanja u vremenima i dB data je u tablici.

Slika 7.

Na slici 8 prikazan je dijagram spajanja za O-2 modul; priključak za ostale module je sličan.

Isječak na ekranu osciloskopa.

Umjesto čistog harmonijskog vala, dolazi do skraćivanja sinusnog vala na vrhu i dnu - vrhovi su ravni umjesto zaobljeni.

Više detalja o tome kolika je snaga napajanja potrebna za pojačalo možete vidjeti u videu ispod. Kao primjer uzeto je pojačalo STONECOLD, ali ovo mjerenje jasno pokazuje da snaga mrežnog transformatora može biti manja od snage pojačala za oko 30%.