Журнал Радио 11 номер 1971 год.

Журнал Радио 11 номер 1971 год. Усилитель НЧ на деталях новых типов В. ВАСИЛЬЕВ, 3. ЛАЙШЕВ
Увеличить

В последнее время в продаже появилось много новых типов радиодеталей. К ним относятся транзисторы средней мощности ГТ402 и ГТ404, громкоговорители 0,5ГД-17; 0.5ГД-20; 0.5ГД-21; 1ГД-4, электролитические конденсаторы К50-6, гальванические элементы «Салют» и многие другие. По сравнению с деталями известных типов новые детали имеют отличающиеся характеристики и режимы. Как показывает практика, использование новых деталей в опубликованных ранее конструкциях может не дать заметного выигрыша в качестве устройства в целом. Наиболее полно выявить преимущества новых деталей можно только в специально разработанных конструкциях.

В качестве примера ниже описывается универсальный усилитель НЧ, собранный на новых деталях, который может найти самое широкое применение в различных устройствах, от карманного приемника до портативного магнитофона и автомобильного приемника. Максимальная выходная мощность усилителя составляет 1,0вт при напряжении питания 12 в в полосе частот от 150 гц до 8 кгц. Работоспособность усилителя сохраняется при снижении напряжения питания до 3 в, при этом максимальная мощность снижается до 120 мвт. Усилитель рассчитан на совместную работу с динамическим громкоговорителем мощностью 0,5—1,0 вт, имеющим звуковую катушку с полным сопротивлением 8 ом. В зависимости от напряжения питания и типа применяемых громкоговорителей к.п.д. усилителя достигает 50—60%. Потребляемый ток колеблется от 10—15 ма при работе с минимальной громкостью и до 150 ма при работе с максимальной громкостью.

Принципиальная схема усилителя приведена на вкладке. Как видно из схемы, усилитель собран на четырех транзисторах двух типов — ГТ402Б (Т2, Т3) и ГТ404Б (Т1, Т4). Первый из них имеет проводимость р-n-р, второй — n-р-n. Усилитель выполнен по известной бестрансформаторной схеме с непосредственной связью между каскадами. Достоинством такой схемы является жесткая стабилизация режимов всех транзисторов, на которую мало влияют разброс параметров транзисторов и колебания напряжения источника питания и температуры окружающей среды. Первые два каскада на транзисторах Т1 и Т2 являются предварительными усилителями напряжения сигнала. Два других транзистора (Т3 и Т4) используются в оконечном двухтактном каскаде, собранном, по схеме с общим коллектором. Каскад на транзисторе Т2 охвачен положительной обратной связью по напряжению, осуществляемой за счет подключения резистора R11 к «минусу» источника питания через звуковую катушку громкоговорителя Гр1. Такой вид обратной связи позволяет наиболее полно использовать энергетические возможности оконечных транзисторов, хотя и приводит к некоторому увеличению коэффициента нелинейных искажений. С целью уменьшения нелинейных искажений, обусловленных как несимметричностью плеч оконечного каскада, так и действием положительной обратной связи, усилитель охвачен общей отрицательной обратной связью по напряжению через цепочку R6, R7, С3, С5, R5. Параметры этой цепочки подобраны таким образом, чтобы, с одной стороны, обеспечить стабильность режима работы усилителя по постоянному току (за счет действия гальванической обратной связи через резистор R7), а с другой — ослабить усиление сигнала на частотах ниже 150 гц (конденсатор С3) и выше 8 кгц (конденсатор С5). Как показывает практика конструирования транзисторных портативных приемно-усилительных устройств, полоса рабочих частот НЧ тракта 150—8000 гц обеспечивает наиболее приятное звучание громкоговорителей.

Для уменьшения влияния выходного сопротивления предшествующего каскада на частотную характеристику усилителя, на входе последнего, последовательно с переходным конденсатором С1 включен развязывающий резистор R1. Кроме того, с целью уменьшения межкаскадных паразитных связей через цепи питания между «плюсом» и «минусом» источника питания включен конденсатор С4, имеющий большую емкость, а напряжение смещения на базу транзистора Т1 подается через развязывающий фильтр R2С2. Указанные предупредительные меры и малое число каскадов делают усилитель устойчивым в работе и не склонным к самовозбуждению даже при глубоком разряде источника питания.

Применяемые в усилителе транзисторы типа ГТ402Б и ГТ404Б по своим энергетическим возможностям лишь немного уступают транзисторам П213А — П213Б, но значительно превосходят их по частотным свойствам, что очень важно для высококачественной работы бестрансформаторных усилителей. Для неискаженной работы оконечного каскада на транзисторах новых типов требуется ток покоя всего 3—8 ма, тогда как для транзисторов старых типов он достигает 20—25 ма. Необходимо также отметить, что транзисторы новых типов могут иметь очень большой коэффициент усиления по току, достигающий 200 — 250 и более.

Электролитические конденсаторы К50-6 выгодно отличаются от конденсаторов ЭМ и К50-3 меньшими размерами и расположением выводов, удобным для использования их в печатном монтаже, а также большей максимальной емкостью, достигающей 4000 мкф. На принципиальной схеме указаны минимальные значения емкостей электролитических конденсаторов. Для расширения полосы, пропускания усилителя до 80 гц желательно увеличить емкость конденсаторов С3, С6 и С7 до 500 мкф. Емкость конденсатора С1 может быть увеличена до 10 мкф; при дальнейшем увеличении емкости возможно самовозбуждение усилителя. Конденсатор С5 типа КЛС или БМ-2, все резисторы ВС-0,125 (УЛМ) или МЛТ-0,25. Резистор R5 11 ом составлен из двух резисторов по 22 ом. Желательно, чтобы резисторы R5, R6, R7, R9, и R11 имели допуск не более ±5%. Диод Д1 может быть типа Д9В — Д9Д или Д19, Д20.

Громкоговоритель Гр1 должен иметь номинальную мощность не менее максимальной выходной мощности усилителя. Если усилитель будет питаться от источника напряжением 6—7 в, то возможно применение громкоговорителей 0,5ГД-Г7 или 0,5ГД-20, 0,5ГД-21. При напряжении питания более 7 в необходимо применять громкоговорители 1ГД-4 или 1ГД-13. Хорошие результаты можно получить при включении на выходе усилителя двух соединенных последовательно и синфазно громкоговорителей 0,5ГД-12, имеющих звуковые катушки с полным сопротивлением 4,5 ом.. Основными преимуществами новых громкоговорителей являются их значительно меньшие по сравнению с громкоговорителями старых типов размеры и в полтора-два раза большее звуковое давление при одной и той же номинальной электрической мощности.

В качестве источника питания усилителя необходимо использовать батарею из гальванических элементов или аккумуляторную батарею, рассчитанные на разрядный ток не менее 100—200 ма. Если усилитель предназначается для переносной конструкции, то целесообразно использовать батарею из 4—6 последовательно соединенных элементов 373 («Марс»). Для малогабаритной конструкции лучше всего подходят новые элементы «Салют-2», имеющие те же размеры, что и элементы 343, но в несколько раз большую энергоемкость. Если усилитель используют в автомобильном приемнике, то его целесообразно питать от бортового аккумулятора напряжением 12,8 в.

Усилитель монтируют на печатной плате из фольгированного гетинакса или стеклотекстолита. Вид платы со стороны монтажных соединений в натуральную величину показан на вкладке. Отверстия под выводы деталей имеют диаметр 0,9—1,0 мм.

Налаживание усилителя, в котором использованы заведомо исправные детали, а монтаж выполнен в полном соответствии с принципиальной и монтажной схемами, несложно. Во время налаживания усилителя желательно питать его от источника напряжением 9 в. Прежде всего необходимо проверить режимы работы усилителя по постоянному току при отсутствии сигнала. Для этого достаточно проверить напряжение между «плюсом» источника питания и эмиттерами транзисторов Т3, Т4. Это напряжение должно быть в пределах 4,8—5,2 в. При больших отклонениях напряжения необходимо подобрать сопротивление резистора R2 или R3. Сопротивление резистора R2 не должно быть менее 1,5 ком. Ток покоя усилителя устанавливается подбором сопротивления резистора R10.

Второй этап налаживания заключается в проверке качества звучания усилителя и измерении потребляемого тока при работе с максимальной выходной мощностью. На вкладке приведены экспериментальные данные зависимости величины потребляемого тока от напряжения питания для различных типов громкоговорителей. Там же указаны примерные значения к.п.д. усилителя. Штриховыми линиями на рисунке обозначена область напряжений питания, наиболее часто используемых в портативных конструкциях. Из данных графика видно, что громкоговорители новых типов обеспечивают наивысший к.п.д. усилителя, достигающий 60% при напряжении питания около 9 в. В том случае, если будут наблюдаться значительные искажения при работе на малой и средней громкости, нужно несколько увеличить ток покоя усилителя. Если это не поможет, то можно рекомендовать поменять местами однотипные транзисторы.

И наконец, третий, завершающий этап налаживания заключается в измерении максимальной выходной мощности и чувствительности усилителя. Сделать это можно только с помощью специальных измерительных приборов: осциллографа, измерителя нелинейных искажений, вольтметра переменного тока и звукового генератора. На вкладке приведены также экспериментальные зависимости максимальной выходной мощности гармонического (синусоидального) сигнала при коэффициенте нелинейных искажений, равном 10%, от напряжения питания для громкоговорителей различных типов. Там же указаны примерные значения чувствительности усилителя, то есть величины напряжения на входе, необходимой для получения максимальной выходной мощности. Как видно из этого графика, усилитель обеспечивает вполне приемлемую для большинства любительских конструкций выходную мощность до 130—200 мвт при напряжении питания 4,5 в, 300—600 мвт — при напряжении 6 в и до 700—850 мвт — при напряжении 9 в. Чувствительность усилителя при этом находится в пределах 25— 50 мв.

Следует отметить, что все данные, приведенные на графиках, получены для одного и того же экземпляра усилителя, предварительно налаженного при напряжении питания 9 в, без каких-либо дополнительных последующих регулировок и замен деталей. В этой универсальности и заключаются преимущества данного усилителя.

Участки кривых для громкоговорителя 1ГД-18, обозначенные на графиках штриховыми линиями, характеризуют область, где оконечные транзисторы работают на пределе своих энергетических возможностей по рассеиваемой мощности без дополнительных теплоотводов.

В усилителе могут быть применены, кроме транзисторов ГТ402, ГТ404Б, пары транзисторов этого типа с другими буквенными индексами (А, В, Г, Д и др.) при условии обеспечения указанных выше требований.

В случае необходимости чувствительность усилителя может быть повышена в 5—10 раз включением на его входе каскада предварительного усиления. Такой каскад может содержать кроме регулятора усиления раздельные регуляторы тембра по низшим и высшим частотам.

Вернуться к содержанию журнала "Радио" 11 номер 1971 год







Рекомендуемый контент




Copyright © 2010-2017 housea.ru. Контакты: info@housea.ru При использовании материалов веб-сайта Домашнее Радио, гиперссылка на источник обязательна.