Высококачественный гибридный усилитель

Павел Якушкин г. Томск

В описываемом усилителе применен усилитель напряжения на лампе. Уси­литель тока выполнен на транзисторах. Усилитель не имеет общей обратной связи. Транзисторы используются толь­ко по схеме с общим коллектором. В усилителе отсутствуют генераторы тока. Использован минимум активных элементов. Усилитель сравнивался с транзисторным усилителем в ценовой категории 1000 USD, где убедительно продемонстрировал свое преимуще­ство. Наиболее полно звучание усили­теля раскрывается при прослушивании аналогового звука с виниловых плас­тинок или записей с винила на магнит­ной ленте аппаратов высокого класса. Усилитель хорошо, натурально переда­ет звучание хора.

 

Схема усилителя представлена на рис. 1.

Высококачественный гибридный усилитель на 6Н23П

Звуковой сигнал через регулятор громкости и литиевую батарейку посту­пает на сетку лампы 6Н23П. На анод­ную нагрузку поступает напряжение вольтдобавки с выхода усилителя. Это уменьшает искажения усилителя на­пряжения по сравнению с резистивной нагрузкой. Усилитель напряжения непосредственно нагружен наоднотактный повторитель, выполненный на транзисторе с общим коллектором. Ис­пользование такого каскада развязы­вает влияние на усилитель напряжения нелинейного входного сопротивления двухтактного транзисторного повтори­теля. Резистор R6 устраняет возбужде­ние транзистора VT1 на сверхвысоких частотах.

За основу для схемы повторителя тока взята схема классического парал­лельного повторителя [1], за исключе­нием того, что на выходе используются по два транзистора в плече по схеме Дарлингтона. Такое построение схемы уменьшает выходное смещение нуля, так как входные транзисторы частично компенсируют дрейф смещения выход­ных транзисторов. Схема термостаби­лизации построена на транзисторном датчике VT9, прикрепляемому к кор­пусу одного из выходных транзисто­ров и микросхемой VD7, используемой в качестве опорного напряжения. Стабилитроны VD2, VD3, VD6 защища­ют схему термостабилизации от изме­нений питающего напряжения и под­держивают ток покоя на одном уровне при изменении питающего напряжения от 190 до 230 В.

Схема блока питания и схемы за­щиты представлена на рис. 2.

БП-гибридного-усилителя-на-6Н23П.jpg

Схема защиты выполнена по схеме триггера. Триггер защиты выполнен на транзисторах VT2, VT3. При превыше­нии тока через нагрузку — увеличива­ется ток через резисторы R26, R27 по­вторителя, транзистор VT5 в схеме уси­лителя отрывается, что вызывает сра­батывание триггера защиты и отклю­чение реле К1, которое отключает вход повторителя от усилителя напряжения. Отключается также реле К2, которое от­ключает трансформатор питания по­вторителя от сети 220 В. При этом за­жигается красный светодиод HL2, ин­дицирующий о срабатывании защиты. Сбросить триггер можно кнопкой S1. При этом, если причина срабатывания защиты устранена, то включатся оба реле и на повторитель будет подано питание, загорится зеленый светодиод HL1, индицирующий готовность уси­лителя к работе. Если случайно про­изойдет закоротка коллекторов выход­ного каскада между собой или зако­ротка коллекторов на общий провод, то откроются транзисторы  VT1 или VТ4, что тоже вызовет срабатывание триг­гера защиты.

 

Технические характеристики

Искажения выходного повторителя на транзисторах VT2…VT8 были измере­ны для нагрузки 4 Ом и выходной мощ­ности 10 Вт и составили 0,15%. Иска­жения оценивались индикатором иска­жений, описанного в статье [2]. Повто­ритель обеспечивает выходную мощ­ность 100 Вт на нагрузке 8 Ом. Реаль­но измеренное смещение нуля на вы­ходе усилителя не превышает ±10 мВ.

О деталях и конструкции

В схеме усилителя используются кон­денсаторы: С1, С4, С5, С6, С11, С12, С15, С16, С17 — К73-17; С2 — СШМЗ; СЗ — МБГЧ; С8 — МБГО. Литиевая ба­тарея GB1 — фирмы Варта с прива­ренными выводами для пайки. Допус­кается замена литиевой батарейки на два последовательно включенных элемента питания — типа 373. Такие ба­тарейки необходимо поместить в эк­ран. Транзисторы VT1 (двух каналов) установлены на одном радиаторе об­щей площадью 100 см2. Для усилителя рекомендуется резисторы С2-29. С не­которым ухудшением параметров мож­но применить резисторы типа МЛТ с разбросом 5%. Подстроенные резисто­ры СП5-3. Резисторы R21, R22 керами­ческие импортные. Транзирторы VT2…VT6, VT8 рекомендуется подо­брать по п21э попарно с разбросом менее 5%.

В блоке питания используются кон­денсаторы: С1, С2, С6, С7, С8, С12, С13 — К73-17; С4, С5, С10, С11, С14 -К78-2; С18 — МБГО. Реле в блоке пи­тания РЭС-55А на рабочее напряже­ние 6 В, сопротивление обмотки 95 Ом, паспорт РС4.569.600-07. Трансформа­тор для схемы защиты — любой, выда­ющий на выходе диодного моста на­пряжение около 30 В и ток нагрузки не менее 200 мА.

Конструктивно повторитель разме­щен на двух платах. На плате, прикреп­ленной к радиаторам, установлены транзисторы VT2…VT9, конденсаторы С13…С19, резисторы R17, R18, R22, R24…R28. На этой же плате организо­вана общая точка земли (соединение GND, GND1, GND2) и точки подключе­ния нагрузки. Транзисторы VT4, VT7, VT9 установлены на один радиатор, а транзисторы VT5, VT8 установлены на другой радиатор. Транзисторы установ­лены на радиаторы без изолирующих прокладок. Транзисторы предвыходно­го каскада и транзистор термодатчика крепятся к выходным транзисторам общими винтами крепления выходных транзисторов к радиатору. Радиаторы изолированы друг от друга и от корпу­са повторителя. На другой плате расположены остальные элементы повто­рителя и элементы блока питания по­вторителя. Трансформатор питания за­щиты Т1, элементы VD3, VD4, VD5, VD6, СЗ, блок питания усилителя напря­жения наТЗ, С4, С5, С10, С11, С14, С17, С18, VD8, VD9, VD10, VD11, R13, L1 общие для двух каналов.

Налаживание

Для контроля функционирования необходимо измерить постоянное на­пряжение на эмиттере транзистора VT1. Оно должно быть равно половине напряжения питания: 125 В ±20 В. Пе­ред первым включением установите движок подстроенного резистора RP2 в крайнее нижнее по схеме положение, чтобы сопротивление RP2 было макси­мальным. После включения проверьте все питающие напряжения в схеме. Установите ток покоя 200 мА. Напря­жение на резисторе R26 должно быть 20 мВ ±2 мВ. Процесс настройки тока покоя занимает длительное время, око­ло 2 часов, особенно для массивных радиаторов. Смещение нуля настраива­ется подстроенным резистором RP1 после прогрева усилителя. Далее необ­ходимо проверить срабатывание схемы защиты. Нагрузите выход повторителя резистором 3 Ом*10 Вт. Подайте от звукового генератора сигнал частотой 1 кГц. Плавно увеличивайте входное на­пряжение, контролируя выходной сиг­нал осциллографом. Защита от ко­роткого замыкания должна сработать при амплитудном значении выходного сигнала больше ±18,6 В. Должно отклю­читься питание повторителя и должен включиться красный светодиод, инди­цирующий срабатывание защиты. Проверьте срабатывание защиты от зако­роти коллекторов VT7, VT9 друг на друга или на землю. Для этого соеди­ните коллектор верхнего и потом нижнего транзистора через резистор 3 Ом*10 Вт с общим проводом GND1. В обоих случаях должна сработать защи­та. Усилитель раскрывает свой потенциал через две недели после пайки. При использовании трансформаторов типа ТАН и ТПП без экранирующих обмоток необходимо фазировать полярность сетевой вилки по минимуму переменного напряжения между об­щим проводом усилителя и заземлени­ем. То же самое желательно проделать с источниками сигнала..

Литература

1. Лачинян С. Комбинированный УМЗЧ без общей ООС. — Радио, 2001, №4, с. 13-15, №5, с. 12,13.

2. Акулиничев И. Усилитель мощно­сти звуковой частоты с широкополос­ной ООС. — Радио, 1983, №1, с. 22.

 

Радиолюбитель — 10/2007

Оставить комментарий

Вы можете использовать следующие теги HTML: <a href="" title=""> <abbr title=""> <acronym title=""> <b> <blockquote cite=""> <cite> <code> <del datetime=""> <em> <i> <q cite=""> <s> <strike> <strong>

(обязательно)

(обязательно)

What is 3 + 6 ?
Please leave these two fields as-is:
IMPORTANT! To be able to proceed, you need to solve the following simple math (so we know that you are a human) :-)
© 2011 hifisound.com.ua При использовании материалов с данного сайта, обязательна ссылка на сайт HI-FI sound и первоисточник Поддержка предоставлена компанией www.hifiaudio.com.ua