набір NM2011

З комплекту деталей запропонованого набору можна зібрати високоякісний монофонічний підсилювач потужності низької частоти (УМНЧ 80 Вт). Використання двох ідентичних наборів дає можливість виготовлення стереофонічного або мостового монофонічного підсилювача для застосування в домашньому високоякісному музичному комплексі. До особливостей УМНЧ 80 Вт слід віднести широкий діапазон допустимих живлять напруг і високий коефіцієнт використання напруги харчування.

Технічні характеристики

Напруга живлення [В] 5-40

Вихідна потужність [Вт] 1-85

Смуга відтворених частот [Гц] 20-100000

Опір навантаження [Ом]> 2

Коефіцієнт посилення 20

Вхідний опір:

по неінвертуючий вхід (+ IN) [кОм] 10

по інвертує входу (-IN) [кОм] 1.0

Вихідний опір [Ом] <0.1

Коефіцієнт гармонік [%] <0.1

Коефіцієнт використання напруги харчування [%] <95

Опис роботи УМНЧ 80 Вт

Зовнішній вигляд УМНЧ 80 Вт показаний на Рис. 1, а на Рис. 2 представлений один з варіантів конструктивного виконання модуля з використанням стандартного комп'ютерного радіатора для процесора Celeron. До переваг комп'ютерних радіаторів можна віднести широку доступність і можливість використання встановленого на них вентилятора, що забезпечує ефективне охолодження транзисторів. Однак можливе застосування будь-яких інших типів радіаторів, які забезпечують необхідні теплові режими транзисторів вихідного каскаду підсилювача. Електрична схема підсилювача на біполярних транзисторах показана на Рис. 3.

Рис. 1. Зовнішній вигляд УМНЧ 80 Вт

 

Рис. 2. Варіант конструктивного виконання УМНЧ 80 Вт

 

Рис. 3. Електрична схема УМНЧ 80 Вт

Підсилювач потужності низької частоти має три каскаду підсилення. Вхідний каскад виконаний за схемою диференціального підсилювача на транзисторах VT1.1, VT1.2. Вхідний опір диференціального підсилювача визначається рівнем вхідного струму зміщення. Необхідна зсув на базах транзисторів диференціального каскаду створюється за допомогою резисторів R1 … R5, R14. Вхідний диференціальний опір каскаду невелика. Для його підвищення в ланцюг емітера кожного з транзисторів включені резистори R7 і R9.

Припустимо, що каскад симетричний, тобто опору резисторів R7, R9 і параметри транзисторів VT1.1, VT1.2 однакові. У цьому випадку, при рівних вхідних сигналах, струми транзисторів VT1.1 і VT1.2 рівні між собою. Якщо вхідні напруги зміняться на однакову величину, але з різними знаками (одне збільшиться, а інше – зменшиться), то струм колектора одного транзистора збільшиться на деяку величину, а струм колектора іншого – зменшиться. При цьому результуючий струм в еміттерние ланцюгах залишиться без змін. Якщо вхідна напруга зміниться на одному вході, то це призведе до зміни струму тільки через відповідний транзистор.

Харчування диференціального каскаду здійснюється генератором струму, зібраного на транзисторі VT2. Таке схемотехнічне рішення дозволяє знизити чутливість схеми до синфазним сигналам, забезпечити високий коефіцієнт посилення і стабільну роботу каскаду в широкому діапазоні живлячої напруги.

Дільник, що складається з резистора R12 і світлодіода VD1, підтримує емітерний перехід VT2 у відкритому стані. Опорна напруга на базі транзистора дорівнює приблизно 1.8 В. Струм колектора не залежить від напруги на колекторі до тих пір, поки транзистор не перейде в режим насичення.

Діапазон вихідної напруги, в якому джерело струму виконує свої функції, називається робочим діапазоном. При цьому транзистор повинен знаходитися в активному режимі роботи.

Другий каскад підсилювача виконаний на транзисторі VT3, охопленому ланцюгом частотної корекції C4-R10. Розміщення ланцюга частотної корекції в другому каскаді дозволяє забезпечити стабільну роботу підсилювача незалежно від зміни вхідного опору джерела сигналу і вихідного опору навантаження. Харчування каскаду стабілізовано джерелом струму, виконаним на транзисторі VT5, який замінює колекторний резистор у VT3, так як за допомогою резистора важко встановити базові струми транзисторів вихідного каскаду при рівнях сигналу, близьких до максимальних.

Вихідний каскад виконаний на транзисторах VT6 … VT9. Переваги схеми – низькі спотворення і високий коефіцієнт використання напруги живлення, обмежений тільки напругою насичення вихідних транзисторів VT8 і VT9. Таке схемотехнічне рішення забезпечує високий ККД підсилювача. Зсув на бази транзисторів вихідного каскаду VT6 і VT7 встановлюється транзистором VT4, який в цій схемі працює як регульований діод. Резистори R13 і R26 в ланцюзі бази утворюють дільник напруги, завдяки якому напруга між колектором і емітером VT4 стабілізується при значенні, пропорційному напрузі між базою і емітером. Напруга на базі встановлюється резистором R13. Конденсатор С6 забезпечує надходження на бази вихідних транзисторів однакового сигналу. Для температурної стабілізації струму спокою вихідного каскаду транзистор VT4 розміщують на радіаторі поруч з транзисторами VT8 і VT9.

Ще одна особливість УМНЧ – наявність двох входів инвертирующего (-IN), неінвертірующего (+ IN) і висновок опорного напруги Vref. Варіанти звичайного і мостового включення підсилювача потужності наведені на Рис. 4.

Рис. 6. Ескізи стійки і косинця

Встановіть транзистори VT4, VT8 і VT9 на косинець, використовуючи гвинти і гайки МОЗ. Транзистори VT8 і VT9 встановлюються без ізоляції, a VT4 через ізолюючу прокладку, що входить у набір. При монтажі транзисторів і косинця рекомендується використовувати теплопровідних пасту КТП-8. Перевірте тестером відсутність електричного контакту між кутником і радіатором, а також між колектором VT4 (середній висновок) і косинцем. Встановіть радіатор з транзисторами на плату і запаяні висновки транзисторів.

На друкованій платі передбачено місце для установки запобіжника F1 (не комплектується). Замість нього встановіть перемичку. Можлива також установка утримувача з запобіжником або запобіжника з гнучкими висновками.

Налаштування підсилювача УМНЧ 80 Вт

Правильно зібраний підсилювач практично не вимагає настройки. Однак необхідно виставити струм спокою вихідного каскаду. Для цього необхідно проти годинникової стрілки повернути до упору регулювальний гвинт резистора R13. Тепер увімкніть живлення підсилювача. Контролюючи струм споживання, повільно обертайте за годинниковою стрілкою регулювальний гвинт резистора R13. Як тільки споживаний струм досягне 50 мА, обертання припиніть й поверніть регулювальний гвинт у зворотному напрямку на 5 … 7 градусів. УМНЧ до роботи готовий. Насолоджуйтеся гарною музикою.

У тому випадку, якщо ви побажаєте виготовити на основі набору NM2011 конструктивно завершений багатофункціональний пристрій, в каталозі, наведеному в цій книзі, або на сайті www.masterkit.ru можна вибрати радіатори для транзисторів, що підходить корпус, стабілізований джерело живлення, блок регулювання гучності і тембру, комутатор входів, мікрофонний підсилювач, індикатор рівня сигналу, попередній підсилювач, а також інші цікаві і корисні вузли.

Виникаючі проблеми можна обговорити на конференції сайту http://www.masterkit.ru, а питання можна задати за адресою e-mail: infomk@masterkit.ru.

Набори NM2011 і інші набори з каталогу МАЙСТЕР КИТ можна придбати в магазинах радіодеталей або на радіоринках.


ПІДСИЛЮВАЧ ПОТУЖНОСТІ нч