Схемы монофонических усилителей звука на 20 ватт. Транзисторный УНЧ с малыми динамическими искажениями (20 Ватт). Принципиальная схема усилителя
категория Схемы усилителей материалы в категории * Подкатегория Схемы усилителей на транзисторах
Так называемые динамические интермодуляционные искажения возникают в транзисторных усилителях при резких перепадах уровня сигнала. Особенно заметны эти искажения при воспроизведении музыкальных программ. Для того чтобы уменьшить эти искажения, в данном усилителе широко использованы местные ООС по току, применено так называемое «токовое зеркало», улучшающее симметрию усиливаемого сигнала на входе оконечного каскада, использована коррекция АЧХ по опережению.
Основные параметры усилителя
Номинальный диапазон частот, Гц .... 16... 100 000;
Номинальная выходная мощность на нагрузке сопротивлением 8 Ом (при коэффициенте гармоник 0,35 % на частотах
1 000 и 10 000 Гц), Вт
.... 20;
Номинальное входное напряжение, В .... 1;
Относительный уровень шумов и фона, дБ
.... -60.
Принципиальная схема усилителя
Усилитель содержит входной дифференциальный каскад на транзисторах V1, V2, симметрирующий каскад на транзисторах VЗ, V5 с «токовым зеркалом» на транзисторах V4, V6, выходной каскад.на транзисторах V14- V17 и устройство защиты от короткого замыкания в нагрузке на транзисторах V9, V10.
Резисторы R3, R4 в эмиттерных цепях транзисторов первого каскада создают местную ООС по току, повышающую линейность и входное сопротивление каскада, а также улучшающую его симметричность. Резисторы R11, R14 создают местную ООС во втором каскаде. Коррекция АЧХ по опережению осуществляется конденсаторами С2 и С6.
Выходной каскад выполнен по традиционной схеме с фазоинвертором на транзисторах разной структуры V14, V15. Ток покоя транзисторов V16, V17 устанавливается подстроечным резистором R15 и стабилизируется при изменении температуры транзистором V7, имеющим с одним из них тепловую связь. Диоды V18, V19 защищают транзисторы выходного каскада от перенапряжений при индуктивном характере нагрузки.
Усилитель охвачен ООС, напряжение которой снимается с нагрузки и через цепь R10C4C5R9 поступает на вход первого каскада (в цепь базы транзистора V2). Цепь R28C10 повышает устойчивость усилителя против самовозбуждения.
Устройство защиты выходного каскада от короткого замыкания в нагрузке выполнено по мостовой схеме. Для отрицательной полуволны усиливаемого сигнала мост образован сопротивлением нагрузки и резисторами R26, R20 и R17. В диагональ моста включен эмиттерный переход транзистора V9.
При резком снижения сопротивления нагрузки баланс моста нарушается, транзистор V9 открывается и своим малым сопротивлением участка эмиттер - коллектор шунтирует (через диод V8) вход предоконечного каскада на транзисторе V14. В результате ток выходного каскада мгновенно ограничивается. Для положительной полуволны сигнала мост образован сопротивлением нагрузки и резисторами R27, R21 и R19 в диагональ моста "включен эмиттерный переход транзистора V10.
Для хорошей линейности усилителя пары транзисторов V1 и V2, VЗ и V5 V4 и V6, V16 и V17 необходимо подобрать по статическому коэффициенту передачи тока h21э.
Детали и настройка усилителя
Транзисторы V14, V15 установлены на П-образных теплоотводах, согнутых из полосы листового (толщиной 24мм, шириной 20 мм) алюминиевого сплава (размеры теплоотвода - 20 X 25 X 15 мм). Теплоотводы каждого из транзисторов V16, V17 должны иметь охлаждающую поверхность площадью около 250 см2. К одному из этих теплоотводов приклеивают транзистор V7 клеем 88-Н.
Налаживание усилителя сводится к устранению (подстроечным резистором R7) постоянного напряжения на выходе и установке (подстроечным резистором R15) тока покоя выходного каскада в пределах 80... 100 мА.
Усилитель мощности ЗЧ, схема которого показана на рисунке выполнен на лампах от старых черно-белых телевизоров или радиол. Это предварительный усилитель с фазоинвертором на двойном триоде 6Н2П и двухтактный выходной каскада на двух лампах 6П14П.
Использование таких старых компонентов, часто являющихся ненужными, или полученных путем разборки или утилизации старой аппаратуры, делает себестоимость данного усилителя, приближающейся к нулю. Хотя, с другой стороны, ламповых сейчас уже не так уж много и осталось.
Характеристики усилителя
Усилитель развивает на нагрузке сопротивлением 8 Ом мощность около 20 Вт при коэффициенте нелинейных искажений не более 0,6%. При коэффициенте нелинейных искажений не более 0,25% мощность составляет 14 Вт. Диапазон рабочих частот при неравномерности 6 Дб равен 30...20000 Гц. Чувствительность входа усилителя 250 мВ. Регулировка громкости переменным резистором R3.
Принципиальная схема усилителя
На схеме показан монофонический вариант усилителя. Стереоусилитель представляет собой два таких же усилителя, питающихся от одного общего мостового выпрямителя на диодах VD1- VD4.
Входной сигнал через разъем Х1 и регулятор громкости на R3, поступает на каскад предварительного усиления, выполненный на первом триоде лампы H1. Сигнал отрицательной обратной связи поступает в цепь катода этого триода с отвода вторичной обмотки выходного трансформа-тора Т1.
Усиленный сигнал снимается с анода и поступает через конденсатор С6 на сетку второго триода лампы Н1. Второй триод фазоинверсным каскадом, создающим противофазные сигналы, необходимые для работы выходного двухтактного усилителя мощности.
Рис.1. Принципиальная схема простого лампового усилителя мощности на 14-20 Ватт, 6Н2П, 6П14П.
Прямой сигнал снимается с катода этого триода и через конденсатор С5 поступает на сетку пентода Н3. Инверсный сигнал снимается с анода триода и через С4 поступает на сетку пентода Н2.
В анодной цепи пентодов включена первичная обмотка выходного трансформатора Т1. Питание на каскад поступает через отвод данной обмотки.
Рис.2. Схема включения обмоток трансформатора.
Для исключения самовозбуждения по высоким частотам в цепях сеток Н2 и НЗ включены резисторы R10 и R12. Экранирующие сетки пентодов Н2 и Н3 подключены к плюсу источника питания через резисторы R15 и R16. Теперь о деталях.
Детали
Все конденсаторы кроме C3 и C6 должны быть рассчитаны на напряжение не ниже 350V, конденсаторы C3 и C6 -на напряжение не ниже 50V. Диодный мост на VD1-VD4 можно заменить другим на выпрямительных диодах, допускающих ток не ниже 1А и напряжение не ниже 350V.
Таблица 1.
Трансформаторы, как выходной, так и сетевой, выполнены на одинаковых сердечниках Ш85. Обмотка 1-2 сетевого трансформатора Т2 содержит 1000 витков ПЭВ 0,43. Обмотка 3-4 - 1300 витков ПЭВ 0,2.
Накальная обмотка 5-6 содержит 33 витка ПЭВ 0,96. На рисунке 2 приводится схема намотки выходного трансформатора Т1. Буквами Н и К на схеме обозначены, соответственно, начало и конец секции обмотки. Другими буквами обозначены секции обмотки. Намоточные данные Т1 сведены в таблицу 1.
Комментарии (19):
Спасибо большое а мучился бы опять долго) очень хороший сайт! +5
А из за чего может быть сильный фон?
#3 root Апрель 01 2011
Может быть из-за плохого фильтра по питанию, попробуй заменить и увеличить эмкость электролитического конденсатора, который стоит после диодного моста в выпрямителе. В качестве фильтра по питанию в приведеной схеме используется С5, поробуй его поменять. Также фон может быть из-за наводок во входных цепях. Провода, по которых идет сигнал на вход усилка, должны быть екранированы, а екран присоиденить к общему(минус).
с с5 всё впорядке поставил на выход выпрямитель 2 кондера по 4000мк 50в и экранировал всё что можно фон сдуло) теперь другая проблема басы хрипят что это может быть? С колонкой впорядке всё.
#5 root Апрель 02 2011
В данном случае уже вариантов побольше, приведу те, с которыми я сталкивался:
- Наиболее вероятно что источник питания не выдерживает нагрузки, при раскачке данного усилителя он потребляет немалый ток. Попробуй подключить схему к более мощному блоку питания или к аккумуляторной батарее 12В большой ёмкости.
- Возможно бысы при большой громкости искажаются в самом источнике сигнала (он неисправен или плохо настроен эквалайзер), попробовать подключить к усилителю плеер или взять сигнал со звуковой карты компьютера.
- Попалась бракованная микросхема, попробовать заменить на купленную в другом магазине(нередко бывает что попадается партия бракованных).
- Донастроить цепь обратной связи - R1, C1, C2. Вместо R1 включаем переменный резистор, C1, C2 желательно проверить. Подаем питание и сигнал для усилителя, добиваемся нормального усиления без искажений и перегрузки.
#6 Александр Декабрь 24 2014
Народ в чём проблема? Собрал усилитель по второй схеме, после включения, спустя минут 5 греется конденсатор C5 электролит, и начинаются помехи и шипение, может быть тому причина в резисторах R2,R3 я поставил на 0.8 ом, или в керамике C4,C6,..C9?
#7 root Декабрь 24 2014
Обновили и привели в порядок публикацию, старую информацию и схему из брошюры Баширова удалили поскольку схема и печатная плата там не совпадают и присутствуют другие ошибки.
Александр, очень странно что греется конденсатор С5, вы от какого источника питаете схему? - нужно питать выпрямленным постоянным напряжением - понижающий трансформатор + диодный мост, на выходе получим постоянное напряжение.
#8 Александр Декабрь 24 2014
В общем я нашёл и устранил ошибку,оказывается перепутал полярность конденсатора,питаю от советского БП 6-9 вольт 0,1 ампер, постоянка.Очень благодарен, сайту за схему и помощь в наладке.За обновление сайта 5+
#9 Назар Февраль 24 2015
Почему готовый усилитель тихо играет
#10 root Февраль 24 2015
- Проверить нет ли замыканий между дорожками и другого мусора на печатной плате;
- Низкий уровень сигнала на входе усилителя, для эксперимента подать сигнал на усилитель с другого источника;
- Слабый источник питания, не хватает тока для раскачки УНЧ, попробовать запитать от аккумулятора или мощного блока питания;
- Один или несколько электролитических конденсаторов неисправны - проверить тестером заряд/разряд, попробовать заменить;
- Резистор R1 впаян другого номинала;
- Подпалена микросхема, проверьте не сильно греется ли она в холостом режиме, попробовать заменить микросхему.
#11 Евгений Март 16 2015
Хороший усилитель собрал такой моно. Радует коэффициент усиления, S90 раскачивает. Собрал по производственной печатке. Можно скачать в lay на http://ampexpert.ru/usilitel-20-vt-na-tda2005-mono/
#12 Александр Март 27 2015
добрый день.у меня такая ситуация,усилок воспринимает от источника сигнала помехи, от DVD проигрывателя свист от компа щелчки, от телефона небольшие посвистывания едва уловимы но есть.я грешил на блок питание подключил к компьютерному блоку и тоже самое,потом я по шастал по разным сайтам и обнаружил что есть схемы где на вход микросхемы ставят высоко-частотный транзистор SS9014 ,я думаю просто на входе нужно чуток приподнять частоту что бы не совпадала с сетью,но не знаю насколько это поможет,так как звук он идет от 20 до 20 000 гц а значит приподняв частоту хотя бы до 100 гц допустив от сети приподнял но а как же звук если на 20-40 гц саб, но на самом деле оно может помочь или можно не эксперементировать с этим?
#13 root Март 27 2015
Вот что попробуйте:
- подключить к входу усилителя переменный резистор на 47-100 кОм для регулировки громкости. Средняя ножка резистора идет к С6, одна из крайних - к земле, после этого на оставшуюся крайнюю и землю подаем сигнал.
- Между выводом 1 микросхемы и землей включить параллельно соединенные конденсатор на 100 пФ и резистор на 30 кОм. Конденсатор С6 установить на 0,47 - 1 мкФ не электролитический.
- Для подключения плеера и других источников сигнала к усилителю использовать экранированный кабель, сам экран подключить к земле(общему) на схеме, он же будет служить как минус.
#14 Александр Март 27 2015
По этой схеме собрал насчет динамиков то простой эксперимент но как показывает то оно нормально работает только единственное помехи на входе,я пока занимаюсь вашим советом пытаюсь определить за какие конденсаторы идет речь от какой ножки.
#15 root Март 27 2015
По схеме что вы привели нет смысла включать так динамик - мощность отдаваемая будет равна мощности одного канала, а то и меньше. Посмотрите на схему включения микросхему в данной статье и сравните с той что вы привели: ножки 4, 2(обратная связь) и 5, 1(входы). Мостовой УНЧ - это не просто подключить динамик к выходу каждого из каналов.
#16 Александр Март 27 2015
эврика нету шума,что то с блоком питания от компа он почему то шумел,потом подключал к трансу с блоком конденсаторов и диодным мостом было тоже самое потом подключил от земли к радиаторы конденсаторы 2 по 10 мкф маленькие потом подключил регулятор громкости 1 на 33 ком 0.25 ват и другой последовательно на 100 ком 0.25 ват и удивительно но шум пропал остался фон в корпус положил от блока питания,нужно будет наверное перебрать все конденсаторы в блоке питании может заменить нужно, и я понял,нужно на вход поставить подстроечные сопротивления для понижения входной мощности на 47-100 ком и переменное громкость на 47-100 ком, и тогда шумы проходят.
#17 Евгений Январь 09 2017
Здравствуйте, уважаемые радиолюбители, хотелось бы попросить у вас помощи... С данным усилителем впервые возникла проблема! До этого собирал именно по вашей моно-схеме усилитель и все отлично работало и без каких-либо проблем, но теперь проблема следующая: после сборки усилителя дико греются два резистора, R2 и R3, звук на выходе получается грязным и с дикими помехами. Все проверял тщательно, ничего и нигде не коротит, лежит собранный по той-же схеме усилок и отлично работает, подключаю этот, а он... В общем, очень хотелось бы узнать, быть может причина в том, что этот усилитель - TDA2005R, а старый - просто TDA2005? Помогите пожалуйста разобраться...(
#18 root Январь 10 2017
Евгений, в вашем случае нужно убедиться что блок питания достаточно мощный и проседание напряжения под нагрузкой не очень велико. Возможен вариант что один из каналов микросхемы подпаленный или попался заводской брак.
Нагрев резисторов R2 и R3 может свидетельствовать о том что усилитель перевозбуждается, работает как генератор. Причина может быть в плохой разводке печатной платы, неисправности какого-то из конденсаторов или одного из каналов микросхемы.
TDA2005R - это более новый вариант микросхемы, включение такое же как и у TDA2005. Для данной микросхемы лучше использовать схему включения с вольтдобавкой (boostrap), как на рисунке 5, это немного увеличит выходную мощность УНЧ.
#19 Александр Апрель 23 2017
Вообще лучше и надёжнее всегда брать схемы из самого даташита.Тогда и проблем будет по меньше...
- 21.09.2014
Эта схема автоматического выключателя освещения в темное время суток автоматически включит свет и выключается его утром. В качестве датчика освещения используется фоторезистор LDR. К схеме могут быть подключены любые лампы (люминесцентные, накаливания…). Основа автоматического выключателя триггер Шмитта на таймере 555. LDR и таймер 555 используются совместно для автоматического переключения. Свет …
- 26.06.2018
В данном примере показана возможность взаимодействия php и Arduino. Тест проводится на Ubuntu 14.04, установлен веб сервер Apachе 2, php 5.5. В тесте опробована включение и выключение цифрового выхода, а так же опрос состояния выхода при помощи php. test.php