Підсилювально-комутаційне пристрій потужністю 2х10 Вт

Євген Мерзлікін.

У 1980 р. в нашій промисловості активно велося проектування і підготовка до виробництва касетних магнітофонів вищого і першого класу. Одним з таких магнітофонів був "Електроніка-111. Стерео". Сама передова база комплектуючих (на той час) і ЛПМ німецької розробки, застосування японських сендастових універсальних головок дозволяли сподіватися на високі експлуатаційні характеристики. Що з цього вийшло – я потім як небудь поділюся. Але ось проблемми, "111" сконструйована як дека – магнітофонний приставка з підсилювачами на Стереотелефони. У той час і народився цей підсилювач, як потужний крайовий підсилювач для саморобних касетних автомобільних проігивателей, а потім на його основі підсилювально-комутаційне пристрій. Воно не позбавлене деяких недоліків, але через свою простоту та доступності комплектації користувалося великим інтересом місцевих (м. Вороніж, НВО "Електроніка") радіоаматорів. Тільки мною було виготовлено більше 40 примірників як могорич і свідчення хорошого ставлення. Правильно зібрана конструкція не потребує регулювання, крім встановлення рівня індикаторів.

Отже. УКУ ізотовлено в габаритах магнітофона "Електроніка-111. Стерео" – 300х220х60 мм. Верхня і нижня кришки використовувалися від того ж манітофона. Передня, задня і бічні панелі власного виготовлення.

Принципова схема наведена на рис. 1.

УКУ складається з схемми комутації, попереднього підсилювача, пасивного темброблок, підсилювача потужності, індикатор вихідного сигналу і блоку живлення.

Схемма комутації побудована на основі мікросхеми К547КП1В – електронного комутатора. Вхідні сигнали подаються на чотири входи – Вх1 … Вх4. Керуючі входи електронного комутатора К547КП1В (2, 5, 8, 13) соеденіни через резистори R5 … R8 – 33 кОм з середньою точкою місцевого параметричного стабілізатора на стабілітрони VD1, VD2 (Д814Д Д814Д відповідно), одночасно здійснює розв'язку по харчуванню та стабілізацію вхідної напруги (робочої точки) передпідсилювача на мікросхемі А3 К157УД2. (В принципі, тут і далі можна використовувати замість 33 кОм, будь-які, але одного номіналу в діапазоні 22 … 100 кОм). Таким чином ключі на польових транзисторах закриті і не пропускають сигнали з входів 1 … 4. Для подачі вхідного сигналу (Вх1. .. Вх4) на відповідний канал передпідсилювача потрібний керуючий вхід електронного комутатора заземлюється відповідним перемикачем (S1. .. S4 – типу П2К з залежною фіксацією), польовий транзистор окривается і вхідний сигнал з відповідного входу (рівень 200 … 500 мВ) надходить на вхід підсилювача – Інвертується вхід операційного підсилювача, що має можливість працювати, як суматор вхідних сигналів при натисканні декількох перемикачів S1 … S4 одночасно.

Передпідсилювач на половині мікросхеми А3 К157УД2 виконаний за схемою інвертується підсилювача з посиленням близько 10. Він необхідний для подачі на пасивний темброблок напруги сигналу близько 2 … 5 В. Одночасно передпідсилювач працює як суматор вхідних сигналів при натисканні декількох клавіш перемикача S1 … S4. Можливо подача Синаї з додаткового мікрофонного передпідсилювача на малошумні транзисторі (для простоти на схемі не вказано, та й на практиці застосовувалося тільки кілька разів). електронний фільтр-стабілізатор на транзисторі VT5 і стабілітрони VD1, VD2 і конденсатра С5. Можливо паралельно стабілітрони підключення електролітичного конденсатора ємністю 100 мкФ на напругу 25 В.

Темброблок виконаний за класичною схемою пасивний. Дозволяє здійснювати роздільне регулювання по низьким і високим частотам, а так само регулювання гучності і балансу. Сигнал поступає з предсілітеля послаблюється темброблок приблизно на 20 дБ (10 разів). Розрахувати елементи можна за співвідношеннями:

R11 = R15 = R14 = R12/10 = 10 * R13 = 2,2 … 4,7 кОм
10 * С10 = С11 = С7 = С8/10 = 0,022 … 0,068 мкФ

При цьому частоти зрізу і глибина регулювань змінюються незначно.

Підсилювач потужності зібраний на мікросхемі А4 К157УД2 й вихідному каскаді на транзисторах VT1 … VT4. Свого часу, була проведена велика робота по упращенію схеми вихідного каскаду при збереженні основних експлуатаційних характеристик підсилювача потужності. Була вироблена оптимальна схема складається з вихідного каскаду на транзіторах VT1 … VT4 з коефіцієнтом посилення порядку 3 та працює в режимі B. Режим задається напругою база-емітер транзіторов VT1, VT2 (КТ315Г і КТ361Г), яке в свою чергу визначається струмом через діоди зміщення VD3, VD4 заданим резисторами однакового номіналу R23, R24. Струм спокою вихідного каскаду близько 5 мА, що явно недостатньо для повного відкриття вихідних транзіторов VT3, VT4. Спотворення типу "сходинка" мінімізуються глибокої негативним зворотним зв'язком (ООС) завдяки величезному запасу посилення операційного підсилювача А4 К157УД2. Така глибока ООС може легко перетворитися на високих частотах у полохітельную, що призведе до самовобужденію всього підсилювача, особливо в момент переходу напруги через середню точку вихідного сигналу – в цей момент транзистори подзакрити, петля ООС порушується і виникає миттєве значення дуже великого підсилення. Для зниження таких викривлень власне посилення вихідного каскаду скориговано конденсаторами C17, C18 і конденсатором корекції ОУ C15. Значення С15 необхідно підібрати як можна нижче – близько 15 … 20 пФ.

Індикатори зібрані за логарифмічною схемою з розтягнутою шкалою. Стрілочні прилади будь-які зі струмом повного відхилення 100 … 200 мкА. На діодах VD5, VD6 виконаний випрямляч за схемою подвоєння напруги. При номінальній напрузі на виході (як правило 0 дБ) відкривається діод VD7, який підключає додатковий дільник – R31-перехід діолда VD7. Підлаштування резистор R32 виставляють в таке становище, при якому за будь-яких можливих максимальних рівнях вихідного сигналу стрілка індикатора подхлдіт до максимального значення, але не зашкалює.

Блок живлення забезпечує випрямлена нестабілізованого напруга в межах 24 … 28 В. Цього достатньо для отримання вихідної потужності неспотвореного сигналу близько 8 … 10 Вт на навантаженні 4 Ом. Великі пульсації не роблять впливу на якість вихідного сигналу (якщо не вважати деяке зниження вихідної потужності), так какопераціонние підсилювачі К157УД2 значно послаблюють синфазних составляюшую та харчування передпідсилювачів здійснюється від малопотужного стабілізатора, що виконує роль електронног фільтра.

Конструкція. Корпус може бути будь-яким, виготовленим з листового дюралюмінію, стеклотестоліта або тонкої сталі. У описуваної конструкції корпус складається з ебонітових передньої і задньої панелей і бічних стінок з пазами для кріплення нижньої і верхньої зарухаються панелей з тонкої сталі.

Резистори темброблок і перемикачі входів встановлені на Фальшпанель соотвтественно з ліва і справа від індикаторів, які встановлені на передній панелі по центру.

На задній панелі встановлені гнізда для підключення динаміків і вхідних сигналів, а також мережевий запобіжник.

Друкована плата виготовлена з листового склотекстоліти розміром 270х140 мм.

На ній встановлюються всі елементи включаючи силовий трансформатор, крім змінних резисторів, перемикачів входів індикаторів і гнізд.

Зовнішній вигляд УКУ без верхньої кришки представлений нижче.

Тут видно, що плата складається з двох частин, умовно розділених радіаторами вихідних транзисторів. Ліва половина комутатор входів, попередні підсилювачі підсилювачі потужності і темброблок.

Праворуч розташований силовий трансформатор, випрямні діоди, конденсатори фільтрів, вихідні розділові конденсатори підсилювача потужності і елементи логоріфміческого індикатора.

Розташування елементів показано нижче.

Деталі. Резистори МЛТ-0, 125 або С1-5-0, 125, змінні резистори СП3-4дМ з кривою В (на регуляторі балансу B / C), електролітичні конденсатори К50-6 або К50-16. Бажано застосувати конденсатори К50-35. Решта конденсатори – КМ-5 або КМ-6, можливе застосування К73-10. Радіатори від магнітофона "Електроніка-321". Їх площа 80 … 100 кв.см на канал. Застосування радіаторів такої малої площі стало можливим завдяки застосування режиму B вихідного каскаду. Вихідні транхістори нагріваються до 60 … 70 ° C! Бажано діоди VD3, VD4 розташувати на тому ж радіаторі або в безпосередній близькості від нього. Цим ми зможемо ще юолее повистіть температурну стабільність підсилювача. Дивно, але діоди VD3, VD4 разом з живлять ланцюгами R23, R24 можна повністю виключити. При цьому нелінійні спотворення незначно зростуть, а їх помітити можна тільки на тлі малого сигналу. Силовий трансформатор застосований від магнітофона "Електроніка-211. Стерео".

Настройка. Зібраний підсилювач починає працювати відразу і в налагодженні не потребує. Індикатори вихідного значення настроюються на верхню межу по максімальнму значенням вихідного сигналу. Неспотворений синусоїда амплітудою 8 … 10 В на виході має встановити індикатори на позначку "0 дБ".

Пізніше може бути вивішені фотографії всього комплексу з шильдом.

Воронеж, 1983-2006 рр..