Підсилювач низької частоти (УНЧ) є складовою більшості радіотехнічних пристроїв як телевізора, плеєра, радіоприймача та різних приладів побутового призначення. Розглянемо дві прості схемидвокаскадного УНЧ.

Перший варіант УНЧ на транзисторах

У першому варіанті підсилювач побудований на кремнієвих транзисторах n-p-nпровідності. Вхідний сигнал надходить через змінний резистор R1, який у свою чергу є опір навантаження для схеми джерела сигналу. приєднані до колекторного електроланцюга транзистора VT2 підсилювача.

Налаштування підсилювача першого варіанта зводиться до підбору опорів R2 та R4. Величину опорів потрібно підібрати такий, щоб міліамперметр, підключений до колекторного ланцюга кожного транзистора, показував струм в районі 0,5...0,8 мА. За другою схемою необхідно виставити колекторний струм другого транзистора шляхом підбору опору резистора R3.

У першому варіанті можна застосувати транзистори марки КТ312, або їх закордонні аналоги, проте при цьому необхідно буде виставити правильне зміщення напруги транзисторів шляхом підбору опорів R2, R4. У другому варіанті, у свою чергу, можна застосувати крем'яні транзистори марки КТ209, КТ361, або зарубіжні аналоги. При цьому виставити режими транзисторів можна шляхом зміни опору R3.

У колекторний електроланцюг транзистора VT2 (обох підсилювачів) замість навушників можна підключити динамік з високим опором. Якщо необхідно отримати більш потужне посилення звуку, можна зібрати підсилювач на , який забезпечує посилення до 15 Вт.

Схема №2

Схема другого нашого підсилювача значно складніша, зате дозволяє отримати і якісніше звучання. Досягнуто це за рахунок більш досконалої схемотехніки, більшого коефіцієнта посилення підсилювача (і, отже, глибшої зворотнього зв'язку), і навіть можливістю регулювати початкове усунення транзисторів вихідного каскаду.

Схема нового варіанта підсилювача наведено на рис. 11.20. Цей підсилювач, на відміну свого попередника, живиться від двополярного джерела напруги.

Вхідний каскад підсилювача на транзисторах VT1-VT3 утворює т.з. диференціальний підсилювач. Транзистор VT2 у диференціальному підсилювачі є джерелом струму (досить часто в диференціальних підсилювачах як джерело струму ставлять звичайний резистор досить великого номіналу). А транзистори VT1 ​​і VT3 утворюють два шляхи, якими струм із джерела йде в навантаження.

Якщо струм у ланцюзі одного транзистора збільшиться, то струм у ланцюзі іншого транзистора зменшиться на таку саму величину - джерело струму підтримує суму струмів обох транзисторів постійної.

У результаті транзистори диференціального підсилювача утворюють майже «ідеальний» пристрій порівняння, що є важливим для якісної роботи зворотного зв'язку. На базу одного транзистора подається сигнал, що посилюється, на базу іншого - сигнал зворотного зв'язку через дільник напруги на резисторах R6, R8.

Протифазний сигнал «розбіжності» виділяється на резисторах R4 і R5, і надходить на два ланцюжки посилення:

• транзистор VT7;
• транзистори VT4-VT6.

Коли сигнал неузгодженості відсутня, токи обох ланцюжків, тобто транзисторів VT7 і VT6, рівні, і напруга в точці з'єднання їх колекторів (у нашій схемі такою точкою можна вважати транзистор VT8) точно дорівнює нулю.

При появі сигналу неузгодженості струми транзисторів стають різними, і напруга в точці з'єднання стає більшою або меншою за нуль. Ця напруга посилюється складовим емітерним повторювачем, зібраним на комплементарних парах VT9, VT10 і VT11, VT12 і надходить на АС - це вихідний сигнал підсилювача.

Транзистор VT8 використовується для регулювання т.з. струму «спокою» вихідного каскаду. Коли двигун підстроювального резистора R14 знаходиться у верхньому за схемою положенні, транзистор VT8 повністю відкритий. При цьому падіння напруги на ньому близько до нуля. Якщо переміщати двигун резистора в нижнє положення, падіння напруги на транзисторі VT8 буде збільшуватися. А це рівносильно внесенню сигналу зміщення до основ транзисторів вихідного емітерного повторювача. Відбувається зміщення режиму їх роботи від класу С до класу В, а в принципі - і до класу А. Це, як ми вже знаємо, один із способів поліпшення якості звуку - не слід покладатися на це тільки на дію зворотного зв'язку.

Плата . Підсилювач зібраний на платі із одностороннього склотекстоліту товщиною 1.5 мм розмірами 50×47.5 мм. Розведення друкованої плати дзеркальне зображенняі схему розташування деталей можна завантажити. Роботу підсилювача дивимося на . Зовнішній виглядпідсилювача наведено на рис. 11.21.

Аналоги та елементна база . За відсутності необхідних деталей транзистори VT1, VT3 можна замінити будь-якими малошумящими з допустимим струмом не менше 100 мА, допустимою напругою не нижче напруги живлення підсилювача і якомога більшим коефіцієнтом підсилення.

Спеціально для таких схем промисловістю випускаються транзисторні зборки, що є пара транзисторів в одному корпусі з максимально подібними характеристиками- Це був би ідеальний варіант.

Транзистори VT9 і VT10 обов'язково мають бути комплементарними, як і VT11, і VT12. Вони повинні бути розраховані на напругу не менше подвоєної напруги підсилювача живлення. Чи не забули, шановний радіоаматор, що підсилювач живиться від двополярного джерела напруги?

Для зарубіжних аналогів комплементарі пари зазвичай вказуються в документації на транзистор, для вітчизняних приладів доведеться попітніти в Інеті! Транзистори вихідного каскаду VT11, VT12 додатково повинні витримувати не менший струм:

I в = U / R, А,

U- напруга живлення підсилювача,
R- Опір АС.

Для транзисторів VT9, VT10 допустимий струм має бути не меншим:

I п = I в / B, А,

І в- максимальний струм вихідних транзисторів;
B- Коефіцієнт посилення вихідних транзисторів.

Зверніть увагу, що в документації на потужні транзистори іноді наводяться два коефіцієнти посилення – один для режиму посилення «малого сигналу», інший – для схеми з ОЕ. Вам потрібний для розрахунку не той, який для малого сигналу. Зверніть увагу також на особливість транзисторів КТ972/КТ973 – їхній коефіцієнт посилення становить понад 750.

Знайдений вами аналог повинен мати не менший коефіцієнт посилення - це істотно для даної схеми. Інші транзистори повинні мати допустиму напругу не менше подвоєної напруги живлення підсилювача і допустимий струм не менше 100 мА. Резистори - будь-які з допустимою потужністю, що розсіюється, не менше 0.125 Вт. Конденсатори - електролітичні, з ємністю не менше зазначеної та робочою напругою не менше напруги живлення підсилювача.

Продовження читайте

Читачі! Запам'ятайте нік цього автора і ніколи не повторюйте його схеми.
Модератори! Перш ніж мене забанити за образи, подумайте, що Ви "підпустили до мікрофона" звичайного гопника, якого навіть близько не можна підпускати до радіотехніки і, тим більше, навчання початківців.

По-перше, за такої схеми включення, через транзистор і динамік піде великий постійний струмнавіть якщо змінний резистор буде в потрібному положенні, тобто буде чути музику. А при великому струмі ушкоджується динамік, тобто рано чи пізно він згорить.

По-друге, у цій схемі обов'язково має бути обмежувач струму, тобто постійний резистор, хоча б на 1 КОМ, включений послідовно зі змінним. Будь-який саморобкін поверне регулятор змінного резистора до упору, у нього стане нульовий опір і на базу транзистора піде великий струм. В результаті згорить транзистор або динамік.

Змінний конденсатор на вході потрібен для захисту джерела звуку (це повинен пояснити автор, бо відразу ж знайшовся читач, який прибрав його просто так, вважаючи себе розумнішим за автора). Без нього нормально працюватимуть лише ті плеєри, в яких на виході вже стоїть подібний захист. А якщо її там немає, то вихід плеєра може пошкодитися, особливо, як я сказав вище, якщо викрутити змінний резистор "у нуль". При цьому на вихід дорогого ноутбука подасться напруга з джерела живлення цієї копійчаної дрібнички і може згоріти. Саморобкіни, дуже люблять прибирати захисні резистори і конденсатори, тому що "працює ж!" В результаті з одним джерелом звуку схема може працювати, а з іншим ні, та ще й може пошкодитися дорогий телефон або ноутбук.

Змінний резистор, у цій схемі повинен бути тільки підстроювальним, тобто регулюватися один раз і закриватися в корпусі, а не виводитися назовні зі зручною ручкою. Це не регулятор гучності, а регулятор спотворень, тобто підбирається режим роботи транзистора, щоб були мінімальні спотворення і щоб з динаміка не йшов дим. Тому він у жодному разі має бути доступний зовні. Регулювати гучність шляхом зміни режиму НЕ МОЖНА. За це треба "вбивати". Якщо дуже хочеться регулювати гучність, простіше включити ще один змінний резистор послідовно з конденсатором і його вже можна виводити на корпус підсилювача.

Взагалі, для найпростіших схем - і щоб запрацювало відразу і щоб нічого не пошкодити, потрібно купувати мікросхему типу TDA (наприклад, TDA7052, TDA7056... прикладів в інтернеті безліч), а автор узяв випадковий транзистор, який завалявся у нього в столі. В результаті довірливі любителі шукатимуть саме такий транзистор, хоча коефіцієнт посилення у нього всього 15, а допустимий струм аж 8 ампер (спалює будь-який динамік навіть не помітивши).

Йдуть у минуле, і тепер, щоб зібрати якийсь простий підсилювач, уже не треба мучитися з розрахунками та клепати друковану платувеликих розмірів.

Нині майже вся дешева підсилювальна техніка робиться на мікросхемах. Найбільшого поширення набули мікросхеми TDA для посилення аудіосигналу. В даний час вони використовуються в автомагнітолах, активних сабвуферах, в домашній акустиціі в багатьох інших аудіопідсилювачах і виглядають приблизно так:

Плюси мікросхем TDA

1. Для того, щоб зібрати на них підсилювач, достатньо підвести живлення, підключити динаміки та кілька радіоелементів.
2. Габарити цих мікросхем зовсім невеликі, але треба їх ставити на радіатор, інакше будуть сильно грітися.
3. Вони продаються у будь-якому радіомагазині. На Алі щось дорогі, якщо купувати вроздріб.
4. Вони вбудовані різні захисту та інші опції, типу відключення звуку тощо. Але за моїми спостереженнями захисту спрацьовують не дуже добре, тому мікросхеми часто дихнуть або від перегріву, або від . Отже, бажано не замикати висновки мікросхеми між собою і не перегрівати мікросхему, вичавлюючи з неї всі соки.
5. Ціна. Я не сказав би, що вони дуже дорогі. За ціною та функціями, що виконуються, їм немає рівних.

Підсилювач одноканальний на TDA7396

Зберемо простий одноканальний підсилювач на мікросхемі TDA7396. На момент написання статті я її взяв за ціною 240 рублів. У датасіті на мікросхему говорилося, що ця мікросхема може видати до 45 Ватт в навантаження 2 Ома. Тобто якщо виміряти опір котушки динаміка і він дорівнюватиме близько 2 Ом, то на динаміці цілком можна отримати пікову потужність в 45 Ватт.Цієї потужності цілком вистачить, щоб влаштувати дискотеку в кімнаті не тільки для себе, а й для сусідів і при цьому отримати посереднє звучання, що, звичайно ж, не порівняти з підсилювачами hi-fi.

Ось розпинування мікросхеми:

Збирати наш підсилювач будемо за типовою схемою, яка була додана в самому датасіті:

На ніжку 8 подаємо + Vs, а на 4 ніжку нічого не подаємо. Отже, схема набуде такого вигляду:

Vs – це напруга живлення. Воно може бути від 8 до 18 Вольт. “IN+” та “IN-” – сюди подаємо слабкий звуковий сигнал. До 5 та 7 нозі чіпляємо динамік. Шосту ногу сідаємо на мінус.

Ось моє збирання навісним монтажем

Конденсатори на вході живлення 100нФ і 1000мкФ я не використовував, так як у мене з блоку живлення, отже, йде чиста напруга.

Розгойдував динамік з такими параметрами:

Як бачите, опір котушки 4 Ома. Смуга частот свідчить, що він сабвуферного типу.

А ось так у мене виглядає саб у самопальному корпусі:

Пробував зняти відео, але звук у мене знімає дуже погано. Але все-таки можу сказати, що з телефону на середній потужності вже довбало так, що вуха загорталися, хоча споживання всієї схеми в робочому вигляді становило лише близько 10 Ватт (множимо 14,3 на 0,73). У цьому прикладі я взяв напругу, як у автомобілі, тобто 14,4 Вольта, що цілком вкладається в наш робочий діапазон від 8 до 18 Вольт.

Якщо у вас немає потужного джерела живлення, його можна зібрати ось за цією схемою.

Не зациклюйтесь саме на цій мікросхемі. Цих мікросхем TDA, як я вже казав, існує багато видів. Деякі з них посилюють стереосигнал і можуть видавати звук одразу на 4 динаміки, як це зроблено в автомагнітолах. Так що не полінуйтеся поритися в інтернеті і знайти потрібну ТДАшку. Після закінчення складання дайте зацінити сусідам ваш підсилювач, викрутивши ручку гучності на всю балалайку і притуливши потужний динамік до стіни).

А ось у статті я збирав підсилювач на мікросхемі TDA2030A

Вийшло дуже навіть непогано, тому що TDA2030A має кращі характеристики, ніж TDA7396

Також прикладу для різноманітності ще схему від передплатника, у якого підсилювач на TDA 1557Q працює справно вже понад 10 років поспіль:

Підсилювачі на Аліекспрес

На Алі я також знаходив кит набори на TDA. Наприклад, ось цей стерео підсилювачпо 15 Ватт на канал за ціною 1 $. Цієї потужності цілком вистачить, щоб потусити під улюблені треки в кімнатці

Купити можна.

А от він уже одразу готовий

Та й взагалі, цих модулів підсилювачів на Аліекпрес дуже багато. Натискаєте на це посилання і вибираєте будь-який підсилювач, що сподобався.

Микола Трошин

Простий германієвий підсилювач потужності.

У Останнім часомпомітно зросла інтерес до підсилювачів потужності на германієвих транзисторах. Є думка, що звучання таких підсилювачів м'якше, нагадує «ламповий звук».
Пропоную вашій увазі дві прості схеми підсилювачів потужності НЧ на германієвих транзисторах, які я випробував деякий час тому.

Тут використано більш сучасні схемні рішення, ніж ті, які використовувалися у 70-ті роки, коли «німецький» був у ході. Це дозволило отримати пристойну потужність у хорошій якостізвучання.
Схема малюнку нижче, є переробленим під «германій» варіантом підсилювача НЧ з моєї статті у журналі Радіо №8 за 1989г (стор. 51-55).

Вихідна потужність цього підсилювача 30 Вт при опорі навантаження акустичних систем 4 Ома і приблизно 18 Вт при опорі навантаження 8 Ом.
Напруга живлення підсилювача (U піт) двополярна ±25 В;

Декілька слів про деталі:

При складанні підсилювача, як конденсатори постійної ємності (крім електролітичних), бажано застосовувати слюдяні конденсатори. Наприклад типу КСВ, такі як нижче на малюнку.

Транзистори МП40А можна замінити транзистори МП21, МП25, МП26. Транзистори ГТ402Г – на ГТ402В; ГТ404Г – на ГТ404В;
Вихідні транзистори ГТ806 можна ставити будь-яких літерних індексів. Застосовувати більш низькочастотні транзистори типу П210, П216, П217 у цій схемі не рекомендую, оскільки на частотах вище 10кГц вони тут працюють погано (помітні спотворення), мабуть, через нестачу посилення струму на високій частоті.

Площа радіаторів на вихідні транзистори має бути не менше 200 см2, на передконечні транзистори не менше 10 см2.
На транзистори типу ГТ402 радіатори зручно робити з мідної (латунної) або алюмінієвої пластини товщиною 0,5 мм, розміром 44х26.5 мм.

Пластина розрізається по лініях, потім цій заготовці надають форму трубки, використовуючи для цієї мети будь-яку циліндричну оправку (наприклад свердло).
Після цього заготовку (1) щільно надягають на корпус транзистора (2) і притискають пружним кільцем (3), попередньо відігнувши бічні кріпильні вушка.

Кільце виготовляється із сталевого дроту діаметром 0,5-1,0 мм. Замість кільця можна використовувати бандаж із мідного дроту.
Тепер залишилося загнути знизу бічні вушка для кріплення радіатора за корпус транзистора і відігнути на потрібний кут надрізане пір'я.

Подібний радіатор можна виготовити і з мідної трубки, діаметром 8мм. Відрізаємо шматок 6 ... 7см, розрізаємо трубку вздовж по всій довжині з одного боку. Далі на половину довжини розрізаємо трубку на 4 частини та відгинаємо ці частини у вигляді пелюсток і щільно надягаємо на транзистор.

Так як діаметр корпусу транзистора десь 8,2 мм, то за рахунок прорізу по всій довжині трубки вона щільно одягнеться на транзистор і буде утримуватися на його корпусі за рахунок пружинящих властивостей.
Резистори в емітерах вихідного каскаду - або дротяні потужністю 5 Вт, або МЛТ-2 3 Ом по 3шт паралельно. Імпортні плівкові використовувати не раджу – вигоряють миттєво та непомітно, що веде до виходу з ладу одразу кількох транзисторів.

Налаштування:

Налаштування правильно зібраного зі справних елементів підсилювача зводиться до встановлення підстроювального резистора струму спокою вихідного каскаду 100мА (зручно контролювати на емітерному резисторі 1 Ом - напруга 100мВ).
Діод VD1 бажано приклеїти або притиснути до радіатора вихідного транзистора, що сприяє кращій термостабілізації. Однак якщо цього не робити, струм спокою вихідного каскаду від холодного 100мА до гарячого 300мА змінюється загалом не катастрофічно.

Важливо:перед першим включенням необхідно виставити підстроювальний резистор в нульовий опір.
Після налаштування бажано підстроювальний резистор випаяти зі схеми, виміряти його реальний опір та замінити на постійний.

Найдефіцитніша деталь для складання підсилювача за вищенаведеною схемою - це вихідні германієві транзистори ГТ806. Їх і в світлий радянський час було не так легко придбати, а зараз, напевно, ще важче. Набагато простіше знайти германієві транзистори типів П213-П217, П210.
Якщо Ви не зможете з якихось причин придбати транзистори ГТ806, то Вашій увазі пропонується ще одна схема підсилювача, де як вихідні транзистори, можна використовувати якраз вищезгадані П213-П217, П210.

Схема ця – модернізація першої схеми. Вихідна потужність цього підсилювача становить 50Вт при опорі навантаження 4 Ом та 30Вт при 8-Омному навантаженні.
Напруга живлення цього підсилювача (U піт) так само двополярна і становить ±27;
Діапазон робочих частот 20Гц ... 20кГц:

Які зміни внесені до цієї схеми;
Додані два джерела струму до «підсилювача напруги» і ще один каскад до «підсилювача струму».
Застосування ще одного каскаду посилення на досить високочастотних транзистори П605, дозволило дещо розвантажити транзистори ГТ402-ГТ404 і розворушити зовсім повільні П210.

Вийшло досить добре. При вхідному сигналі 20кГц і при вихідній потужності 50Вт - на навантаженні спотворень практично не помітно (на екрані осцилографа).
Мінімальні, мало помітні спотворення форми вихідного сигналу з транзисторами типу П210 виникають тільки на частотах близько 20 кгц при потужності 50 вт. На частотах нижче 20 кГц та потужностях менше 50 вт спотворень не помітно.
У реальному музичному сигналі таких потужностей на таких високих частотах зазвичай не буває, тому відмінностей у звучанні (на слух) підсилювача на транзисторах ГТ806 і на транзисторах П210 я не помітив.
Втім, на транзисторах типу ГТ806, якщо дивитися осцилографом, підсилювач працює все-таки краще.

При навантаженні 8 Ом у цьому підсилювачі також можливе застосування вихідних транзисторів П216…П217, і навіть П213…П215. В останньому випадку напругу живлення підсилювача потрібно буде знизити до ±23В. Вихідна потужність у своїй, зрозуміло, теж впаде.
Підвищення ж харчування - веде до збільшення вихідної потужності, і я думаю, що схема підсилювача за другим варіантом має такий потенціал (запас), проте я не став експериментами спокушати долю.

Радіатори для цього підсилювача обов'язкові наступні - на вихідні транзистори площею розсіювання не менше 300см2, на передвихідні П605 - не менше 30см2 і навіть на ГТ402 ГТ404 (при опорі навантаження 4 Ом) теж потрібні.
Для транзисторів ГТ402-404 можна зробити простіше;
Взяти мідний дріт (без ізоляції) діаметром 0,5-0,8, намотати на круглу оправку (діаметром 4-6 мм) дріт виток до витка, зігнути в кільце отриману обмотку (з внутрішнім діаметром менше діаметра корпусу транзистора), з'єднати кінці пайкою і надіти отриманий "бублик" на корпус транзистора.

Ефективніше намотувати дріт не на круглу, а на прямокутну оправку, так як при цьому збільшується площа зіткнення дроту з корпусом транзистора і відповідно підвищується ефективність відведення тепла.
Також для підвищення ефективності відведення тепла для всього підсилювача можна зменшити площу радіаторів і застосувати для охолодження 12В кулер від комп'ютера, запитавши його напругою 7…8В.

Транзистори П605 можна замінити П601…П609.
Налаштування другого підсилювача аналогічне описаної першої схеми.
Декілька слів про акустичних системах. Зрозуміло, що для отримання гарного звучання вони мають відповідну потужність. Бажано також, використовуючи звуковий генератор – пройтися на різних потужностях по всьому діапазону частот. Звучання має бути чистим, без хрипів та брязкоту. Особливо, як показав мій досвід, цим грішать високочастотні динаміки колонок типу S-90.

Якщо у кого виникнуть якісь питання щодо конструкції та збирання підсилювачів - задавайте, по можливості постараюся відповісти.

Удачі всім Вам у Вашій творчості та всього найкращого!