Свежие новости
26.09.2019
Открыта тема "Мощный УНЧ на полевых транзисторах", сдобрен- ная схемой простого, но высоко- качественного усилителя с вых. мощностью 200Вт.

Все остальные свежие новости обитают на главной странице.
ссылка на страницу

Мощный УНЧ на полевых транзисторах.

Схема простого высококачественного звукового усилителя низкой частоты с
выходной мощностью 200Вт.

"Простота - залог успеха!". Древняя и мудрая мысль, которая в технических областях приобретает следующий смысл - "Чем решение проще, тем оно работоспособнее".
А каким, интересно, боком это имеет отношение к звуковым усилителям? Отвечу - нормальным боком, самым непосредственным. Чем проще схема УМЗЧ - тем музыкальнее этот усилитель будет звучать!
"Лжёшь, собака! Аз есмь сторонник усилителей мощности высокой верности звучания с длинными и глубокими ООС и сверхнизкими значениями нелинейных искажений", - негодуя, рьяно возразит "продвинутый" схемотехник, проштудировавший подшивку журналов "Радио" 80...90-ых годов выпуска.

Спорить не буду, предположу лишь, что сторонники этой точки зрения вряд ли знакомы со звучанием четырёхтранзисторного усилителя мощности JLH Джона Линсли Худа 1969 года разработки, да и простые, как ситцевые трусы, но очень музыкальные усилители на германиевых транзисторах, вероятно, прошли стороной мимо их просвещённых ушей. Про однотактные усилители на полевиках Нельсона Пасса даже не буду упоминать - не слышали, не видели, а если бы увидели, так и слушать бы не стали.

А с интересующимися мы подробно порассуждали "Как построить хороший УНЧ на транзисторах" в одноимённой статье на странице (ссылка на страницу).
Понятное дело, что при 200-ваттной мощности загонять выходные транзисторы УНЧ в режим А, являющийся идеальным с позиции минимизации тепловых искажений и возможности обойтись местными обратными связями - дело нерациональное как с точки зрения значения КПД, так и с точки зрения массогабаритных характеристик.
Поэтому наша цель - усилитель, работающий в режиме АВ, с максимально неглубокой и короткой межкаскадной ООС, позволяющей уложиться в приемлемые значения коэффициента нелинейных искажений.
Схема мощного УНЧ на полевых транзисторах
Рис.1

Схема целиком реализована на распространённых и недорогих полевых МОП-транзисторах, без использования каскадов дифференциальных усилителей, что в совокупности позволило максимально снизить в спектре нелинейных искажений уровень 3-ей гармоники, вносящей наибольший диссонанс в звучание транзисторных усилителей.

Выходные транзисторы Т4 и Т5 включены по схеме с ОИ, позволяющей, в отличии от схемы с ОС, получить усиление не только по току, но и по напряжению. Это, с одной стороны, снизило требования к каскадам предварительного усиления (Т1-Т3), с другой - обеспечило размах максимальной амплитуды выходного сигнала, практически равный напряжению источника питания.

Усилительный каскад на транзисторе Т2 работает в режиме с ОИ для входного сигнала, поступающего на затвор транзистора и в режиме ОЗ - для сигнала отрицательной обратной связи, поступающего с выхода усилителя на исток транзистора Т2.
Истоковый повторитель на транзисторе Т3 имеет низкое выходное сопротивление и с лёгкостью прокачивает ёмкости выходных полевиков, имеющих значительную величину.

Токи покоя выходных транзисторов определяются величиной стабилизированного напряжения на затворе транзистора Т5. Это напряжение, а соответственно, и токи выставляются на уровне 200мА посредством многооборотного подстроечного резистора R19.
Точное значение нулевого напряжение на выходе УМЗЧ устанавливается при настройке усилителя таким же многооборотным подстроечником R6. Поскольку транзистор Т4 охвачен ООС по постоянному току, то он по совместительству является ещё и элементом, стабилизирующим данный уровень выходного напряжения.

Для получения приемлемой чувствительности усилителя (около 1В) необходим драйвер, т.е. каскад, обладающий коэффициентом усиления (в нашем случае - около 5). С его функцией замечательно справился мощный полевик Т1, включённый по схеме с ОИ и работающий при значительном токе покоя. Не один менее мощный транзистор на его месте не смог обеспечить уровень нелинейных искажений, сопоставимый с IRFP140. Поскольку этот каскад не охвачен общей ООС, то параметр Кг является для него основополагающим.
Конденсатор С4, подключённый параллельно нагрузочному резистору R7, ограничивает полосу частот, поступающих на основные каскады усиления, на уровне 40кГц.

Ввиду значительной ёмкости Сзи IRFP140 - выходное сопротивление каскада предварительного усиления, работающего совместно с данным УМЗЧ, не должно превышать величину 1...2 кОм.
Я бы предложил в качестве такого каскада - темброблок на полевых транзисторах, схему которого мы подробно рассмотрели на странице (ссылка на страницу).

Итак, что же мы получили в чистом остатке? А получили мы следующее:

1.  Полоса пропускания усилителя по уровню -3дБ, ограниченная сверху фильтром 1-го порядка R7С4: 10Гц - 40кГц.

2.  Практически не зависящий от выходной мощности (вплоть до заявленных 200Вт) Кг<0,033%.

3. Уровень 3-ей гармоники в спектре нелинейных искажений - на 8дБ ниже уровня 2-ой, что делает субъективное звучание усилителя более "мягким" и близким к ламповым устройствам.

4. Ограничение глубины и длины межкаскадной ООС обуславливает полное отсутствие хаотических колебательных процессов в момент подачи на вход усилителя импульсного сигнала, а соответственно гарантирует и отсутствие пресловутого "эффекта транзисторного звучания".

Реакция данного УНЧ на входной импульсный сигнал частотой 1кГц наглядно продемонстрирована на приведённом ниже рисунке.

Схема мощного УНЧ на полевых транзисторах

Рис.2





 

Главная страница | Наши разработки | Полезные схемы | Это нужно знать | Вопросы-ответы | Весёлый перекур
© 2017 Vpayaem.ru   All Rights Reserved