Простой унч на полевых транзисторах схема

Содержание
  1. Простые высококачественные усилители мощности НЧ на МДП-транзисторах
  2. Схема УМЗЧ на биполярных и полевых транзисторах
  3. Схема усилителя мощности НЧ полностью на полевых транзисторах
  4. Схема УНЧ с однотактным выходным каскадом в классе А
  5. УНЧ на двух полевых транзисторах и с выходным трансформатором
  6. Простой УМЗЧ на трех транзисторах
  7. Доработанный вариант УМЗЧ с питанием 13,5В
  8. Простейшие усилители низкой частоты на транзисторах
  9. Простой усилитель на одном транзисторе
  10. Улучшениые варианты однотранзисторного усилителя
  11. Двухкаскадный усилитель на транзисторах
  12. Схема УНЧ на полевом и кремниевом транзисторах
  13. Трекаскадный УНЧ с непосредственной связью
  14. Схемы каскадных УНЧ на биполярных транзисторах
  15. Экономичный УНЧ на трех транзисторах
  16. Двухкаскадные УНЧ с непосредственной связью между каскадами
  17. Схемы УНЧ для работы с низкоОмной нагрузкой

Простые высококачественные усилители мощности НЧ на МДП-транзисторах

Несколько принципиальных схем высококачественных УМЗЧ на полевых транзисторах, привлекающие своей простотой и техническими характеристиками.

Применение полевых транзисторов в усилителе мощности позволяет значительно повысить качество звучания при общем упрощении схемы.

Передаточная характеристика полевых транзисторов близка к линейной или квадратичной, поэтому в спектре выходного сигнала практически отсутствуют четные гармоники, кроме того, происходит быстрый спад амплитуды высших гармоник (как в ламповых усилителях).

Это позволяет применять в усилителях на полевых транзисторах неглубокую отрицательную обратную связь или вовсе отказаться от нее.

После завоевания просторов «домашнего» Hi-Fi полевые транзисторы начали наступление на автозвук. Публикуемые схемы изначально предназначались для домашних систем, но может, кто-то рискнет применить заложенные в них идеи в автомобиле.

Схема УМЗЧ на биполярных и полевых транзисторах

Эта схема в различных вариантах известна с конца 70-х годов. Данный вариант реализован фирмой HITACHI. Выходную мощность усилителя можно изменять, меняя число пар полевых транзисторов на выходе.

Рис. 1. Схема самодельного усилителя мощности НЧ на полевых транзисторах (100Вт, THD=0,005%).

Здесь использованы транзисторы: 2SA872, 2SD756A, 2SB716A, 2SK134, 2SJ49.

Эта схема уже считается классической. В ней выходной каскад, работающий в режиме AB, выполнен на МДП-транзисторах, а предварительные каскады — на биполярных.

Усилитель обеспечивает достаточно высокие показатели, но для дальнейшего улучшения качества звучания биполярные транзисторы следует полностью исключить из схемы (следующая схема).

Схема усилителя мощности НЧ полностью на полевых транзисторах

Рис. 2. Схема простого УМЗЧ на семи полевых транзисторах (50Вт).

В схеме усилителя использованы полевые транзисторы: PA50A, 2SK69, 2SJ19, 2SK70, 2SJ20. Ей характерна высокая термостабильность, без принятия дополнительных мер.

Схема УНЧ с однотактным выходным каскадом в классе А

После того, как исчерпаны все резервы повышения качества звучания, остается только одно — однотактный выходной каскад в «чистом» классе А.

Ток, потребляемый предварительными каскадами от источника более высокого напряжения и в этой, и предыдущей схеме — минимален.

Рис. 3. Схема УНЧ на полевых транзисторах с однотактным выходным каскадом в классе А (30Вт).

В схеме усилителя использованы полевые транзисторы: 2SK69, 2Sj19, 2SK77. Выходной каскад здесь работает в классе А с динамической нагрузкой. Усилитель способен выдать на выходе примерно 30Вт, при этом потребляемая им мощность составит 160Вт.

УНЧ на двух полевых транзисторах и с выходным трансформатором

Рис. 4. Схема усилителя мощности ЗЧ на двух полевых транзисторах и с выходным трансформатором (4Вт).

Схема этого усилителя НЧ выполнена на двух полевых транзисторах: J108, VN64G. Выходной каскад с трансформатором — полный аналог ламповых схем. Это на закуску. Интегральный источник тока CR039 задает режим работы выходного каскада.

Простой УМЗЧ на трех транзисторах

Однако широкополосный выходной трансформатор — достаточно сложный в изготовлении узел. Изящное решение — источник тока в цепи стока — предложено фирмой «Pass Laboratories».

Рис. 5. Схема простого усилителя мощности низкой частоты на 10Ватт.

Однотактный выходной каскад работает с источником тока в нагрузке. Стабилитрон VD1 защищает цепь затвора транзистора VT3 от импульсных помех.

Доработанный вариант УМЗЧ с питанием 13,5В

Впоследствии усилитель был доработан — цепи ООС по постоянному и переменному току были разделены, что позволило несколько снизить коэффициент гармоник при максимальной мощности.

Вам понравится:  Схемы на pic микросхемах

Достигнуто это ценой значительного снижения чувствительности усилителя. Номиналы деталей для этого варианта приведены в скобках.

Рис. 6. Схема УНЧ на трех полевых транзисторах с питанием от сети автомобиля (16Вт).

Однако в любом варианте для реализации потенциала этого усилителя требуется предусилитель с непривычно высоким выходным напряжением.

Успех этого усилителя побудил конструкторов к разработке однотактных усилителей класса A. Интересную схему предложил Андреа Чиффоли (Andrea Ciuffoli — http://www.audiodesignguide.com).

Чтобы снизить напряжение питания, он заменил источник тока в цепи стока дросселем. Качественные показатели усилителя в основном определяются конструкцией этого дросселя.

Его индуктивность — 0,5 Генри, при сопротивлении постоянному току не более 0,5 Ом. Выполнен он на ферромагнитном магнитопроводе. Питается усилитель от автомобильного аккумулятора (13,5В).

Автор: А. И. Шихатов (Железный Шихман).

Сайт автора в веб-архиве (2008 год): https://web.archive.org/web/20080406035935/http://www.bluesmobil.com/shikhman/

  • PCBWay — всего $5 за 10 печатных плат, первый заказ для новых клиентов БЕСПЛАТЕН.
  • Сборка печатных плат от $30 + БЕСПЛАТНАЯ доставка по всему миру + трафарет.
  • Проекты с открытым исходным кодом — доступ к тысячам открытых проектов в сообществе PCBWay!

Насчет схемы «Доработанный вариант УМЗЧ с питанием 13,5В».
Какова конструкция дросселя? Какой мощности нужно брать резисторы? — Резистор R7 однозначно проволочный. — Мне говорили, что его мощность P_R7=7Вт. Оттуда же узнал, что мощности резисторов R6 и R7, P_R6=2Вт, P_R7=2Вт. Остальные (?) резисторы (информация оттуда же) мощностью P_R4=0.5Вт, P_R3=0.5Вт, P_R2=0.5Вт, P_R1=0.5Вт.
У меня сразу же возникло подозрение насчет резистора R4.

Рассмотрим эту схему. Схема однотактная и работает в режиме класса А, т.е. без отсечки, либо с углом отсечки =180. Потребляемый схемой ток равен 2.9А, т.е. половина этого тока, т.е. 2.9/2=1.45 (или около того) ампер потребляется оконечным каскадом (но у меня есть подозрения, что не 1.45, а все два, но при повторении на отечественной схемотехнике лучше принять это значение равным трем). Транзистор VT1 марки IRF9530 можно заменить по схеме [Шустов М.А. Практическая схемотехника: 450 полезных схем радиолюбителям: Книга 1. М.: Альтекс-А, 2001, С. 44. Рисунок 3.12] с резистором, включенным в цепь затвора второго транзистора. При этом количество резисторов R4 и R5 удваивается. Насчет изменения номиналов этих резисторов — не знаю, поэтому спрашиваю совета у более опытных людей.

Источник

Простейшие усилители низкой частоты на транзисторах

Усилители низкой частоты (УНЧ) используют для преобразования слабых сигналов преимущественно звукового диапазона в более мощные сигналы, приемлемые для непосредственного восприятия через электродинамические или иные излучатели звука.

Заметим, что высокочастотные усилители до частот 10. 100 МГц строят по аналогичным схемам, все отличие чаще всего сводится к тому, что значения емкостей конденсаторов таких усилителей уменьшаются во столько раз, во сколько частота высокочастотного сигнала превосходит частоту низкочастотного.

Простой усилитель на одном транзисторе

Простейший УНЧ, выполненный по схеме с общим эмиттером, показан на рис. 1. В качестве нагрузки использован телефонный капсюль. Допустимое напряжение питания для этого усилителя 3. 12 В.

Величину резистора смещения R1 (десятки кОм) желательно определить экспериментально, поскольку его оптимальная величина зависит от напряжения питания усилителя, сопротивления телефонного капсюля, коэффициента передачи конкретного экземпляра транзистора.

Рис. 1. Схема простого УНЧ на одном транзисторе + конденсатор и резистор.

Для выбора начального значения резистора R1 следует учесть, что его величина примерно в сто и более раз должна превышать сопротивление, включенное в цепь нагрузки. Для подбора резистора смещения рекомендуется последовательно включить постоянный резистор сопротивлением 20. 30 кОм и переменный сопротивлением 100. 1000 кОм, после чего, подав на вход усилителя звуковой сигнал небольшой амплитуды, например, от магнитофона или плеера, вращением ручки переменного резистора добиться наилучшего качества сигнала при наибольшей его громкости.

Величина емкости переходного конденсатора С1 (рис. 1) может находиться в пределах от 1 до 100 мкФ: чем больше величина этой емкости, тем более низкие частоты может усиливать УНЧ. Для освоения техники усиления низких частот рекомендуется поэкспериментировать с подбором номиналов элементов и режимов работы усилителей (рис. 1 — 4).

Вам понравится:  Схема подключения птф ниссан тиида

Улучшениые варианты однотранзисторного усилителя

Усложненные и улучшенные по сравнению со схемой на рис. 1 схемы усилителей приведены на рис. 2 и 3. В схеме на рис. 2 каскад усиления дополнительно содержит цепочку частотнозависимой отрицательной обратной связи (резистор R2 и конденсатор С2), улучшающей качество сигнала.

Рис. 2. Схема однотранзисторного УНЧ с цепочкой частотнозависимой отрицательной обратной связи.

Рис. 3. Однотранзисторный усилитель с делителем для подачи напряжения смещения на базу транзистора.

Рис. 4. Однотранзисторный усилитель с автоматической установкой смещения для базы транзистора.

В схеме на рис. 3 смещение на базу транзистора задано более «жестко» с помощью делителя, что улучшает качество работы усилителя при изменении условий его эксплуатации. «Автоматическая» установка смещения на базе усилительного транзистора применена в схеме на рис. 4.

Двухкаскадный усилитель на транзисторах

Соединив последовательно два простейших каскада усиления (рис. 1), можно получить двухкаскадный УНЧ (рис. 5). Усиление такого усилителя равно произведению коэффициентов усиления отдельно взятых каскадов. Однако получить большое устойчивое усиление при последующем наращивании числа каскадов нелегко: усилитель скорее всего самовозбудится.

Рис. 5. Схема простого двухкаскадного усилителя НЧ.

Новые разработки усилителей НЧ, схемы которых часто приводят на страницах журналов последних лет, преследуют цель достижения минимального коэффициента нелинейных искажений, повышения выходной мощности, расширения полосы усиливаемых частот и т.д.

В то же время, при наладке различных устройств и проведении экспериментов зачастую необходим несложный УНЧ, собрать который можно за несколько минут. Такой усилитель должен содержать минимальное число дефицитных элементов и работать в широком интервале изменения напряжения питания и сопротивления нагрузки.

Схема УНЧ на полевом и кремниевом транзисторах

Схема НЧ с непосредственной связью между каскадами приведена на рис. 6 [Рл 3/00-14]. Входное сопротивление усилителя определяется номиналом потенциометра R1 и может изменяться от сотен Ом до десятков МОм. На выход усилителя можно подключать нагрузку сопротивлением от 2. 4 до 64 Ом и выше.

При высокоомной нагрузке в качестве VT2 можно использовать транзистор КТ315. Усилитель работоспособен в диапазоне питающих напряжений от 3 до 15 В, хотя приемлемая работоспособность его сохраняется и при снижении напряжения питания вплоть до 0,6 В.

Емкость конденсатора С1 может быть выбрана в пределах от 1 до 100 мкФ. В последнем случае (С1 =100 мкФ) УНЧ может работать в полосе частот от 50 Гц до 200 кГц и выше.

Рис. 6. Схема простого усилителя низкой частоты на двух транзисторах.

Амплитуда входного сигнала УНЧ не должна превышать 0,5. 0,7 В. Выходная мощность усилителя может изменяться от десятков мВт до единиц Вт в зависимости от сопротивления нагрузки и величины питающего напряжения.

Настройка усилителя заключается в подборе резисторов R2 и R3. С их помощью устанавливают напряжение на стоке транзистора VT1, равное 50. 60% от напряжения источника питания. Транзистор VT2 должен быть установлен на теплоотводя-щей пластине (радиаторе).

Трекаскадный УНЧ с непосредственной связью

На рис. 7 показана схема другого внешне простого УНЧ с непосредственными связями между каскадами. Такого рода связь улучшает частотные характеристики усилителя в области нижних частот, схема в целом упрощается.

Рис. 7. Принципиальная схема трехкаскадного УНЧ с непосредственной связью между каскадами.

В то же время настройка усилителя осложняется тем, что каждое сопротивление усилителя приходится подбирать в индивидуальном порядке. Ориентировочно соотношение резисторов R2 и R3, R3 и R4, R4 и R BF должно быть в пределах (30. 50) к 1. Резистор R1 должен быть 0,1. 2 кОм. Расчет усилителя, приведенного на рис. 7, можно найти в литературе, например, [Р 9/70-60].

Схемы каскадных УНЧ на биполярных транзисторах

На рис. 8 и 9 показаны схемы каскодных УНЧ на биполярных транзисторах. Такие усилители имеют довольно высокий коэффициент усиления Ку. Усилитель на рис. 8 имеет Ку=5 в полосе частот от 30 Гц до 120 кГц [МК 2/86-15]. УНЧ по схеме на рис. 9 при коэффициенте гармоник менее 1% имеет коэффициент усиления 100 [РЛ 3/99-10].

Вам понравится:  Центральный подрулевой переключатель ваз 2114

Рис. 8. Каскадный УНЧ на двух транзисторах с коэффициентом усиления = 5.

Рис. 9. Каскадный УНЧ на двух транзисторах с коэффициентом усиления = 100.

Экономичный УНЧ на трех транзисторах

Для портативной радиоэлектронной аппаратуры важным параметром является экономичность УНЧ. Схема такого УНЧ представлена на рис. 10 [РЛ 3/00-14]. Здесь использовано каскадное включение полевого транзистора VT1 и биполярного транзистора VT3, причем транзистор VT2 включен таким образом, что стабилизирует рабочую точку VT1 и VT3.

При увеличении входного напряжения этот транзистор шунтирует переход эмиттер — база VT3 и уменьшает значение тока, протекающего через транзисторы VT1 и VT3.

Рис. 10. Схема простого экономичного усилителя НЧ на трех транзисторах.

Как и в приведенной выше схеме (см. рис. 6), входное сопротивление этого УНЧ можно задавать в пределах от десятков Ом до десятков МОм. В качестве нагрузки использован телефонный капсюль, например, ТК-67 или ТМ-2В. Телефонный капсюль, подключаемый при помощи штекера, может одновременно служить выключателем питания схемы.

Напряжение питания УНЧ составляет от 1,5 до 15 В, хотя работоспособность устройства сохраняется и при снижении питающего напряжения до 0,6 В. В диапазоне напряжения питания 2. 15 В потребляемый усилителем ток описывается выражением:

1(мкА) = 52 + 13*(Uпит)*(Uпит),

где Uпит — напряжение питания в Вольтах (В).

Если отключить транзистор VT2, потребляемый устройством ток увеличивается на порядок.

Двухкаскадные УНЧ с непосредственной связью между каскадами

Примерами УНЧ с непосредственными связями и минимальным подбором режима работы являются схемы, приведенные на рис. 11 — 14. Они имеют высокий коэффициент усиления и хорошую стабильность.

Рис. 11. Простой двухкаскадный УНЧ для микрофона (низкий уровень шумов, высокий КУ).

Рис. 12. Двухкаскадный усилитель низкой частоты на транзисторах КТ315.

Рис. 13. Двухкаскадный усилитель низкой частоты на транзисторах КТ315 — вариант 2.

Микрофонный усилитель (рис. 11) характеризуется низким уровнем собственных шумов и высоким коэффициентом усиления [МК 5/83-XIV]. В качестве микрофона ВМ1 использован микрофон электродинамического типа.

В роли микрофона может выступать и телефонный капсюль. Стабилизация рабочей точки (начального смещения на базе входного транзистора) усилителей на рис. 11 — 13 осуществляется за счет падения напряжения на эмиттерном сопротивлении второго каскада усиления.

Рис. 14. Двухкаскадный УНЧ с полевым транзистором.

Усилитель (рис. 14), имеющий высокое входное сопротивление (порядка 1 МОм), выполнен на полевом транзисторе VT1 (истоковый повторитель) и биполярном — VT2 (с общим).

Каскадный усилитель низкой частоты на полевых транзисторах, также имеющий высокое входное сопротивление, показан на рис. 15.

Рис. 15. схема простого двухкаскадного УНЧ на двух полевых транзисторах.

Схемы УНЧ для работы с низкоОмной нагрузкой

Типовые УНЧ, предназначенные для работы на низкоомную нагрузку и имеющие выходную мощность десятки мВт и выше, изображены на рис. 16, 17.

Рис. 16. Простой УНЧ для работы с включением нагрузки с низким сопротивлением.

Электродинамическая головка ВА1 может быть подключена к выходу усилителя, как показано на рис. 16, либо в диагональ моста (рис. 17). Если источник питания выполнен из двух последовательно соединенных батарей (аккумуляторов), правый по схеме вывод головки ВА1 может быть подключен к их средней точки напрямую, без конденсаторов СЗ, С4.

Рис. 17. Схема усилителя низкой частоты с включением низкоомной нагрузки в диагональ моста.

Если вам нужна то такой усилитель можно собрать даже на одной лампе, смотрите у нас на сайте по электронике в соответствующем разделе.

Литература: Шустов М.А. Практическая схемотехника (Книга 1), 2003 год.

Исправления в публикации: на рис. 16 и 17 вместо диода Д9 установлена цепочка из диодов.

Источник

Поделиться с друзьями
Радиолюбительские схемы
Adblock
detector