Избранные главы из книги С. А. Гаврилова «Искусство схемотехники. Просто о сложном».
Продолжение
Начало читайте здесь:
Часть 1 – Транзисторы и их модели
Часть 2 – Стабилизация режима
Часть 3 – Вопросы из практики
Часть 4 – Что влияет на стабильность
Часть 5 – Самостабилизирующиеся схемы
Часть 6 - Стабилизация сигнальных параметров
Часть 7 - Измерительные схемы
Часть 8 - Диапазон уровней
Часть 9 - Вопросы из практики
Часть 10 - Усилители низкой частоты
Часть 11 - Усилитель низкой частоты на транзисторах. Схема № 1
| Заказать книгу можно в интернет-магазине издательства |  |
Усилитель низкой частоты на транзисторах
Схема № 2
Схема второго нашего усилителя значительно сложнее, но зато позволяет получить и более качественной звучание. Достигнуто это за счет более совершенной схемотехники, большего коэффициента усиления усилителя (и, следовательно, более глубокой обратной связи), а также возможностью регулировать начальное смещение транзисторов выходного каскада.
Схема нового варианта усилителя приведена на рис. 11.20. Этот усилитель, в отличие от своего предшественника, питается от двухполярного источника напряжения.
 |
|
| Рис. 11.20. | Принципиальная схема УНЧ на транзисторах с улучшенным качеством звучания |
|
|||||
Входной каскад усилителя на транзисторах VT1–VT3 образует т. н. дифференциальный усилитель. Транзистор VT2 в дифференциальном усилителе является источником тока (довольно часто в дифференциальных усилителях в качестве источника тока ставят обычный резистор достаточно большого номинала). А транзисторы VT1 и VT3 образуют два пути, по которым ток из источника уходит в нагрузку.
Если ток в цепи одного транзистора увеличится, то ток в цепи другого транзистора уменьшится на точно такую же величину – источник тока поддерживает сумму токов обоих транзисторов постоянной.
В итоге транзисторы дифференциального усилителя образуют почти «идеальное» устройство сравнения, что важно для качественной работы обратной связи. На базу одного транзистора подается усиливаемый сигнал, на базу другого – сигнал обратной связи через делитель напряжения на резисторах R6, R8.
Противофазный сигнал «расхождения» выделяется на резисторах R4 и R5, и поступает на две цепочки усиления:
- транзистор VT7;
- транзисторы VT4–VT6.
|
|||||
Когда сигнал рассогласования отсутствует, токи обоих цепочек, т. е. транзисторов VT7 и VT6, равны, и напряжение в точке соединения их коллекторов (в нашей схеме такой точкой можно считать транзистор VT8) в точности равно нулю.
При появлении сигнала рассогласования токи транзисторов становятся разными, и напряжение в точке соединения становится больше или меньше нуля. Это напряжение усиливается составным эмиттерным повторителем, собранным на комплементарных парах VT9, VT10 и VT11, VT12, и поступает на АС – это выходной сигнал усилителя.
Транзистор VT8 используется для регулировки т. н. тока «покоя» выходного каскада. Когда движок подстроечного резистора R14 находится в верхнем по схеме положении, транзистор VT8 полностью открыт. При этом падение напряжение на нем близко к нулю. Если же перемещать движок резистора в нижнее положение, падение напряжения на транзисторе VT8 будет увеличиваться. А это равносильно внесению сигнала смещения в базы транзисторов выходного эмиттерного повторителя. Происходит смещение режима их работы от класса С до класса В, а в принципе – и до класса А. Это, как мы уже знаем, один из способов улучшения качества звука – не следует полагаться в этом только на действие обратной связи.
Плата. Усилитель собран на плате из одностороннего стеклотекстолита толщиной 1.5 мм размерами 50×47.5 мм. Разводку печатной платы в зеркальном изображении и схему расположения деталей можно скачать здесь. Работу усилителя смотрим на ролике. Внешний вид усилителя приведен на рис. 11.21.
 |
|
| Рис. 11.21. | Внешний вид усилителя с улучшенным качеством звучания |
Аналоги и элементная база. При отсутствии необходимых деталей транзисторы VT1, VT3 можно заменить любыми малошумящими с допустимым током не менее 100 мА, допустимым напряжением не ниже напряжения питания усилителя и как можно большим коэффициентом усиления.
|
|||||
Специально для таких схем промышленностью выпускаются транзисторные сборки, представляющие собой пару транзисторов в одном корпусе с максимально подобными характеристиками – это был бы идеальный вариант.
Транзисторы VT9 и VT10 обязательно должны быть комплементарными, также как и VT11, и VT12. Они должны быть рассчитаны на напряжение не менее удвоенного напряжения питания усилителя. Не забыли, уважаемый радиолюбитель, что усилитель питается от двухполярного источника напряжения?
Для зарубежных аналогов комплементарые пары обычно указываются в документации на транзистор, для отечественных приборов – придется попотеть в Инете! Транзисторы выходного каскада VT11, VT12 дополнительно должны выдерживать ток, не меньший:
Iв = U / R, А,
где
U – напряжение питания усилителя,
R – сопротивление АС.
|
|||||
Для транзисторов VT9, VT10 допустимый ток должен быть не менее:
Iп = Iв / B, А,
где
Iв – максимальный ток выходных транзисторов;
B – коэффициент усиления выходных транзисторов.
Обратите внимание, что в документации на мощные транзисторы иногда приводятся два коэффициента усиления – один для режима усиления «малого сигнала», другой – для схемы с ОЭ. Вам нужен для расчета не тот, который для «малого сигнала». Обратите внимание также на особенность транзисторов КТ972/КТ973 – их коэффициент усиления составляет более 750.
Найденный вами аналог должен обладать не меньшим коэффициентом усиления – это существенно для данной схемы. Остальные транзисторы должны иметь допустимое напряжение не менее удвоенного напряжения питания усилителя и допустимый ток не мене 100 мА. Резисторы – любые с допустимой рассеиваемой мощностью не менее 0.125 Вт. Конденсаторы – электролитические, с емкостью не менее указанной и рабочим напряжением не менее напряжения питания усилителя.
Из книги С. А. Гаврилов. «Искусство схемотехники. Просто о сложном»
Продолжение читайте здесь
