Андрей Смирнов
Время чтения: ~25 мин.
Просмотров: 0

Продолжение германиевой темы: буфер + умзч + стабилизатор питания на германиевых транзисторах

↑ А теперь поет кремний!

Схема усилителя аналогичной структуры, но на кремнии

Исключён фрагмент. Полный вариант статьи доступен меценатам и полноправным членам сообщества. Читай условия доступа.

Рис. 7. Принципиальная схема простого УМЗЧ на кремниевых транзисторах

Детали усилителя на два канала

VT1 – Транзистор 2N5551 – 2 шт., VT2 – Транзистор 2SD2390 – 2 шт., VT3 – Транзистор 2SB1560 – 2 шт., VD1…VD3 – Диод 1N4148 – 6 шт., R1 – Рез.0,25 -510 Ом (голубой, красный, коричневый, золотистый) – 2 шт., R2 – Рез.подстр. 300 Ом Trim 3296W-1-301 – 2 шт., R3 – Рез.-0,25-200 Ом (красный, черный, коричневый, золотистый) – 2 шт., R4 – Рез.-0,25-1,8 кОм (коричневый, серый, красный, золотистый) – 2 шт., R5 – Рез.-0,25-150 Ом (коричневый, зеленый, коричневый, золотистый) – 2 шт., R6, R8 — Рез.-0,25-68 Ом (голубой, серый, черный, золотистый) – 4 шт., R7 – Рез.-0,25-33 кОм (оранжевый, оранжевый, оранжевый, золотистый) – 2 шт., R9 – Рез.-0,25-9,1 кОм (белый, коричневый, красный, золотистый) – 2 шт., R10 – Рез.подстр. 33 кОм Trim 3296W-1-333 – 2 шт., R11, R12 — Рез.-5-0,1 Ом SQP – 4 шт., R13 – Рез.-1-470 Ом (желтый, фиолетовый, коричневый, золотистый) – 2 шт., R14 – Рез.-0,5-20 Ом (красный, черный, черный, золотистый) – 2 шт., C1 – Конд. 220/25V 0812 +105°C– 2 шт., C2 – Конд. 470/16V 1013 +105°С – 2 шт., C3 – Конд. NPO 33 пФ 5% керам. имп. – 2 шт., С4 – Конд. 100/63V 1013 +105°C – 2 шт., C5 – Конд. 4700/50V 2235+105°С – 2 шт., C6 – Конд. 1/63V К73-17 – 2 шт., C7 – Конд. 470/63V 1321 105°C – 2 шт., C8 – Конд. 0,047/630V К73-17 – 2 шт., C9 – Конд. 0,68/63V К73-17 – 2 шт., L1 – Индуктивность Ferrite beads – 2 шт., X1, X2 – Клеммник 2К шаг 5 мм на плату ТВ-01А – 2 шт., X3…X6 – Клемма ножевая на плату TA-M/DJ610-6.3 – 8 шт., 2A2318 – Подложка теплопроводная для ТО-218, ТО-247, с отв. – 4 шт., Печатная плата 70х85 мм – 2 шт.

Рис. 8. Размещение деталей одного канала УМЗЧ

Рис. 9. Клещи для обжима клемм и контактов на провод

Характеристики кремниевого собрата

Характеристики простого УМЗЧ:Напряжение питания: 30 В; Максимальная мощность при сопротивлении нагрузки 4 Ом: 20 Вт; Ток потребления при максимальной мощности, не более: 1,0 А; Частотный диапазон: 20 Гц…20 кГц (–0,5 дБ); Коэффициент гармоник при выходной мощности 18 Вт: 0,03%; Коэффициент усиления по напряжению: 11,5 (21,2 дБ); Чувствительность: 775 мВ; Выходное сопротивление, не более: 0,025 Ом.

Читайте также:

Функции

Усилитель звука на транзисторах построен на функциях усиления и коммутации. Если рассматривать в качестве примера радио, то сигналы, которые радио получает из атмосферы, чрезвычайно слабы. Радио усиливает эти сигналы через выход динамика. Это функция «усиления». Так, например, германиевый транзистор гт806 предназначен для использования в импульсных устройствах, преобразователях и стабилизаторах тока и напряжения.

Для аналогового радио простое усиление сигнала заставит динамики воспроизводить звук. Однако для цифровых устройств форму входного сигнала необходимо изменить. Для цифрового устройства, такого как компьютер или MP3-плеер, транзистор должен переключать состояние сигнала в 0 или 1. Это «функция переключения»

Можно найти более сложные компоненты, называющиеся транзисторами. Речь об интегральных микросхемах, изготовленных из жидкостной кремниевой инфильтрации.

Аудио

Для получения качественного звука на аналоговом аудиооборудовании нужно определиться. Что выбрать: современные интегральные схемы (ИС) или УНЧ на германиевых транзисторах?

В первые дни появления транзисторов ученые и инженеры спорили относительно материала, который будет лежать в основе работы устройств. Среди элементов периодической таблицы одни являются проводниками, другие – изоляторами. Но у некоторых элементов есть интересное свойство, позволяющее им называться полупроводниками. Кремний является полупроводником и используется почти во всех транзисторах и интегральных схемах, изготовленных сегодня.

Но до того, как кремний стал использоваться в качестве подходящего материала для изготовления транзистора, его заменял германий. Преимущество кремния по сравнению с германием объяснялось в основном более высоким коэффициентом усиления, который мог быть достигнут.

Хотя германиевые транзисторы разных производителей часто обладают отличными друг от друга характеристиками, считается, что некоторые типы дают теплый, насыщенный и динамичный звук. Звуки могут варьироваться от хрустящих и неровных до приглушенных и ровных с промежуточными между ними. Несомненно, подобный транзистор заслуживает дальнейшего изучения как усилительного устройства.

Разделение по классам

На основании характеристик режима работы и зависимости выходного тока устройства от параметров электродвижущей силы входящего сигнала, все устройства разделяют по нескольким классам.

Класс «А»

В данном случае усиление звука производится на линейном участке вольт-амперной характеристики, где отсутствуют какие-либо искажения. Приборы этой группы отличаются самой лучшей линейностью усиления, их отличает полное отсутствие каких-либо искажений получаемого сигнала, но коэффициент их полезного действия крайне низок – он находится в диапазоне от 15 до 20%.

Такие приборы считаются неэкономичными, поскольку расходуют совсем много энергии и практически всегда впустую. Ещё один минус устройств данного класса состоит в том, что во время работы они сильно нагреваются.

Класс «В»

Здесь усилитель звуковой волны происходит исключительно во время полупериода прохода звука. То есть можно отметить, что усилитель работает с небольшой отсечкой, таким образом, для всех полуволн действует собственный усилитель группы А. В итоге на выходе значение тока понижается, а КПД многократно увеличивается, доходя до отметки в 60-70%.

Класс «АВ»

Это промежуточное звено между А и В, подобные усилители могут снижать искажения звукового сигнала. Параметр КПД у этих приборов также промежуточный и соответствует 40- 50%.

Камрад, рассмотри датагорские рекомендации

Халва для своих! +1800.00₽ для новичка на Aliexpress

Камрад, регистрируйся на Али по этой нашей ссылке. Ты получишь купон на 1800.00₽ на первый заказ. Не тяни, время действия купона ограничено.

Полезные и проверенные железяки — можно брать!

Куплено и опробовано читателями или в лаборатории редакции.

Цифровой осциллограф DSO138. Кит для сборки

Функциональный генератор. Кит для сборки

Настраиваемый держатель для удобной пайки печатных плат

Владимир Мосягин (MVV)
Россия, Великий Новгород
Список всех статей

Профиль MVV

Радиолюбительством увлекся с пятого класса средней школы.Специальность по диплому — радиоинженер, к.т.н.Автор книг «Юному радиолюбителю для прочтения с паяльником», «Секреты радиолюбительского мастерства», соавтор серии книг «Для прочтения с паяльником» в издательстве «СОЛОН-Пресс», имею публикации в журналах «Радио», «Приборы и техника эксперимента» и др.

Подготовительный этап

↑ Мощность, звуковое давление, напряжения и токи в схеме усилителя

О питании и звуковом давлении

Чем же руководствовался я при выборе напряжения питания?
Для большинства телефонов допустимая максимальная мощность составляет 200 мВт. Так как закон Ома никто не отменял, и исходя из этого ограничения, зная так же сопротивление телефонов можно определить подводимое к ним напряжение.Для телефонов с R=33 Ом максимально допустимое напряжение (амплитудное значение) составит U=SQRT (P*R)=3.8 В.При таком подводимом напряжении создаваемое звуковое давление будет принимать значение около 120 дБ.
0 дБ SPL — ничего не слышно — порог слышимости для синусоидальной волны с частотой 1 кГц;25 дБ SPL — тихо — сельская местность вдали от дорог, мурлыканье кота на расстоянии 0,5 м;40 дБ SPL — хорошо слышно — тихий разговор, учреждение (офис) без источников шума, уровень звукового фона днём в городском помещении с закрытыми окнами выходящими во двор;50 дБ SPL — отчётливо слышно — разговор средней громкости, тихая улица, стиральная машина;60 дБ SPL — шумно — обычный разговор, норма для контор;65 дБ SPL — шумно — громкий разговор на расстоянии 1 м;70 дБ SPL — шумно — громкие разговоры на расстоянии 1 м, шум пишущей машинки, шумная улица, пылесос на расстоянии 3 м;75 дБ SPL — шумно — крик, смех с расстояния 1 м; шум в железнодорожном вагоне;80 дБ SPL — очень шумно — громкий будильник на расстоянии 1 м; крик; мотоцикл с глушителем; шум работающего двигателя грузового автомобиля;85 дБ SPL — очень шумно — громкий крик, мотоцикл с глушителем;90 дБ SPL — очень шумно — громкие крики, пневматический отбойный молоток, тяжёлый дизельный грузовик на расстоянии 7 м, грузовой вагон на расстоянии 7 м;95 дБ SPL — очень шумно — вагон метро на расстоянии 7 м;100 дБ SPL — крайне шумно — громкий автомобильный сигнал на расстоянии 5—7 м, кузнечный цех, очень шумный завод;110 дБ SPL — крайне шумно — шум работающего трактора на расстоянии 1 м, громкая музыка, вертолёт;115 дБ SPL — крайне шумно — пескоструйный аппарат на расстоянии 1 м;120 дБ SPL — почти невыносимо — болевой порог, гром, отбойный молоток, вувузела футбольного фаната на расстоянии 1 м;130 дБ SPL — боль — сирена, шум клёпки котлов;140 дБ SPL — травма внутреннего уха — взлёт реактивного самолёта на расстоянии 25 м, максимальная громкость на рок-концерте;160 дБ SPL — шок, травмы, возможен разрыв барабанной перепонки — выстрел из ружья близко от уха, ударная волна от сверхзвукового самолёта;180 дБ SPL — светошумовая граната;
Источник

100 Ом75 мВт600 Опережая возможные вопросы о напряжениях, токах и мощностях

Выходная мощность.

Для повышения выходной мощности усилителя, казалось бы, достаточно повысить напряжение питания и ток покоя выходного каскада. Но нужно учесть, чтобы и трансформатор, и выпрямитель, а также стабилизатор в случае его использования справились с возросшей на них нагрузкой. Кроме того, радиаторы должны обеспечить эффективное охлаждение транзисторов при работе с повышенной мощностью.

При выходной мощности 15Вт на нагрузке 8 Ом потребуется амплитуда сигнала в 11В и ток покоя 2А. На рисунке представлена принципиальная схема новой версии усилителя со всеми доработками и двухполярным питанием:

Увеличение по клику

При такой организации на каждом выходном транзисторе выделяется мощность 44 Вт. Для их охлаждения следует использовать радиаторы соответствующего размера или принудительное охлаждение.

Транзисторы 2N3055 имеют предельное напряжение коллектор-эмиттер 60В, а максимальный ток коллектора составляет 15А, что позволяет им рассеивать максимальную мощность 115Вт при соответствующем радиаторе. При выбранных режимах транзисторы работают в безопасной области и каких-либо дополнительных защитных мер не требуется. Тем не менее, включение предохранителя на 3А в выходную цепь усилителя может быть вполне разумно.

В схему также добавлен стабилизатор на напряжение 15В в шину положительного питания, чтобы предотвратить проникновение фона в эмиттерную цепь транзистора TR4. При такой организации смещения входного каскада постоянное напряжение на выходе усилителя легко устанавливается в пределах ±50мВ. Для минимизации его дрейфа транзистор TR5 следует разместить как можно дальше от радиаторов выходных транзисторов для исключения взаимного нагрева, а также снабдить его индивидуальным небольшим радиатором.

Зачем нужны усилители?

На практике устройство, которое мы знаем как усилитель звучания для наушников, решает две основные задачи:

  • обеспечивает достаточный уровень громкости звучания;
  • передает аудиосигнал без шумов и искажений.

При этом вторая функция столь же важна, как и первая, поскольку при неплохой громкости многих современных мобильных телефонов качество звучания по-прежнему остается самым слабым звеном. Давайте просто представим себе пару машин, которые разгоняются до 120 км/ч. Но при этом одна движется предельно уверенно, а другая трясётся, ее всё время заносит из одной стороны в другую из-за плохой подвески или испорченных колёс.

То же самое можно отнести и к усилителю: громкость является только одним из параметров акустического устройства. Она, вне всякого сомнения, важна. Но лишь как самое первое условие, вторым же фактором комфортного звуковоспроизведения считается качество аудиосигнала, в подавляющем большинстве случаев именно от него во многом зависит цена на всё устройство в целом.

Наушники являются рабочим инструментом для многих людей. Этот девайс позволяет наслаждаться музыкальными треками, раскрывать по-новому их звучание и при этом не беспокоиться, что чрезмерная громкость помешает домочадцам или соседям. Однако, раскрыть полный диапазон мелодии не получится без усилителя наушников. Кроме того, усилитель для наушников нужен для передачи басов и средних частот, в его отсутствие они практически не обнаруживаются.

Таким образом, использование усилителей позволяет из плоского и тихого звука получить высококачественное объемное звучание. Даже самое примитивное устройство позволит раскрыть всю широту звукового ряда с полноценными басами. Высокие частоты также приобретают более разборчивый характер: в них исчезает резкость звучания, при этом слушатель хорошо различает разделение инструмента.

↑ Играет германий!

Исключён фрагмент. Полный вариант статьи доступен меценатам и полноправным членам сообщества. Читай условия доступа.

Рис. 1. Популярная схема УМЗЧ на германиевых транзисторах

Особо следует упомянуть о конденсаторе С5, предотвращающем возможную неустойчивую работу усилителя. Дело в том, что при выбранном способе регулировки уровня сигнала на входе УМЗЧ в зависимости от положения движка переменного резистора R1 изменяется глубина ООС и соответственно, коэффициент передачи c обратной связью: Kuос=–(R2||R12)/R1, где R1 – сопротивление между движком переменного резистора и входом УМЗЧ.Здесь не учитывается емкостное сопротивление корректирующего конденсатора С5.В результате мы можем столкнуться с неустойчивой работой (генерацией) усилителя при увеличении глубины обратной связи, т.е. уменьшении усиления с помощью переменного резистора R1. Вероятность возбуждения повышается при отключении нагрузки (акустической системы).

Рис. 2. Эквивалентная схема усилителя с параллельной обратной связью по напряжению

Рис. 3. Возможная логарифмическая АЧХ схемы

Рис. 4. Контроль усилителя с помощью прямоугольных импульсов
время установления импульса устойчивой схемы оказывается во много раз меньше переходного процесса кривой 1конденсатор Сос (С5 в схеме рис. 1) служит для обеспечения «гладкости» переходных процессов и устойчивости схемы

Пути улучшения известной схемы

Учитывая вышесказанное, обращу внимание на три момента, которые позволяют улучшить качество звучания, надежность и повторяемость схемы, показанной на рис. 1:1. Выбрать постоянный коэффициент усиления УМЗЧ по напряжению, включив последовательно с конденсатором С1 резистор, а сам усилитель подключить к низкоомному источнику сигнала

Для чувствительности УМЗЧ с входа Uвх=0,775 В следует взять резистор сопротивлением 620 Ом.2. Обеспечить гарантированную устойчивость усилителя включением параллельно выходу стабилизирующей последовательной RC – цепочки: резистора 20 Ом и пленочного полипропиленового, полистирольного или полиэтилентерефталатного конденсатора 0,047 мкФ (цепь Зобеля).3. Снизить напряжение питания до 30 В и менее, поскольку выбранная элементная база не обеспечивает надежную работу усилителя при напряжении питания Uп=40 В.

Принципиальная схема доработанного УМЗЧ на германиевых транзисторах

Исключён фрагмент. Полный вариант статьи доступен меценатам и полноправным членам сообщества. Читай условия доступа.

Рис. 5. Схема УМЗЧ на германиевых транзисторах с реализованными доработками

Характеристики доработанного усилителя

Характеристики УМЗЧ на германиевых транзисторах с выполненными доработками:Напряжение питания: 30 В; Максимальная мощность при сопротивлении нагрузки 4 Ом: 20 Вт; Ток потребления при максимальной мощности, не более: 1,0 А; Частотный диапазон: 20 Гц…20 кГц (–1,5 дБ); Коэффициент гармоник при выходной мощности 18 Вт: 0,12%; Коэффициент усиления по напряжению: 12,4 (21,8 дБ); Чувствительность: 775 мВ; Выходное сопротивление, не более: 0,5 Ом.

Рекомендуемый БП

Исключён фрагмент. Полный вариант статьи доступен меценатам и полноправным членам сообщества. Читай условия доступа.

Рис. 6. Рекомендуемая схема блока питания

Виды двигателей

Приступая к работе, нужно определиться, какой лучше выбрать мотор для велосипеда. Они бывают двух видов:

Электрические, которые с появлением компактных, но емких аккумуляторных батарей становятся все популярнее.

Двигатели внутреннего сгорания, являющиеся традиционным вариантом.

Для создания самодельных мотовелосипедов бензиновые двигатели можно использовать от газонокосилки, бензопилы и других инструментов и агрегатов.

↑ Заказ деталей и корпуса

Алюминиевый корпус для усилителя головных телефоновОчень симпатичный корпус! Внутренний размер 135×230×48 мм.Передняя панель толщиной 8 мм. В комплекте резиновые ножки, алюминиевая ручка, выключатель питания, разъём питания, винты.
Импульсный блок питания 24 Вольт, 1 АВход: AC 100-265 V 50/60HzВыход: DC 24 В 1AЗащита от короткого замыкания, защита от перегрузки, защита от перегрева.
Потенциометр RH2702, клон ALPS RK27Металлический вал 6 мм,8 pin (отводы для тонкомпенсации),зубчатая накатка под ручку.
Разъёмы RCA на панельЕсть попроще, есть подороже.Все вполне применимы.
Розетка для наушников 1/4″ (6,35 мм)Монтаж в плату и/или на панель
Свёрла для плат из карбида вольфрамаНаборы от 0.3 мм до 1.2 мм и более. Отлично берут стеклотекстолит, долго не тупятся.Диаметр хвостовика: 3,175 мм (1/8»).Общая длина: 38 мм.
Экструдированные радиаторыРазмер: 25×35×12 мм.Для корпусов TO-220.
Транзисторы BC807-40 (5C) SOT-23 PNP 45V 500mA
Фольгированный текстолитОдносторонний, разные размеры кусков.
Термотрансферная бумага для ЛУТБерите целыми листами А4, не свёрнутыми в рулон.
Трубчатый припой Mechanic с флюсом внутриХороший припой. Для тонких работ берите 0,5 мм.Доступен в диаметрах от 0,3 мм до 1,5 мм.Точка плавления 185°С. Хорошо смачивает. Блестит.

Отдал определенную сумму денег, и понял, что поступил правильно!

Результаты.

Я всё же предпочитаю принимать во внимание результаты измерений (особенно спектров), нежели полагаться на субъективные особенности слухового восприятия экспертов, участвующих в тестах и прослушивании усилителя. Проведенные измерения показали искажения усилителя менее 0,1% на границе клиппирования

При уменьшении выходной мощности искажения уменьшались вплоть до полного маскирования шумами измерительной аппаратуры. В спектре искажений доминирует вторая гармоника. Подобные результаты служат для меня более чем убедительными доказательствами высокого качества усилителя, лучше мнения самого «ушастого» эксперта

Проведенные измерения показали искажения усилителя менее 0,1% на границе клиппирования. При уменьшении выходной мощности искажения уменьшались вплоть до полного маскирования шумами измерительной аппаратуры. В спектре искажений доминирует вторая гармоника. Подобные результаты служат для меня более чем убедительными доказательствами высокого качества усилителя, лучше мнения самого «ушастого» эксперта.

А если учесть высокую стабильность схемы при испытании меандром, отсутствие переходных процессов и выбросов на прямоугольных импульсах при любой реактивной нагрузке без цепей высокочастотной коррекции, то «слуховые тесты» кажутся абсолютно лишними.

Последним доводом «за» повторение этой конструкции должен послужить для вас тот факт, что при практически идентичном звучании с высококачественными и дорогими ламповыми усилителями данный усилитель отличается простотой, доступностью и низкой стоимостью используемой элементной базы. Затраты на его сборку составляют лишь десятую часть от стоимости элементов для хорошего лампового усилителя.

В своих статьях Джон Линсли Худ постоянно сравнивает свой транзисторный усилитель класса «А» с ламповым усилителем Williamson. Для него он является эталоном звучания и эталоном в ламповой схемотехнике. Чтобы было понятно, о чём идёт речь: это ламповый двухтактный усилитель, охваченный цепью общей отрицательной обратной связи, с кенотронным блоком питания. Выходные лампы KT-66 по конструкции и характеристикам были относительно революционны для своего времени. На рисунке представлена принципиальная схема усилителя:

Продолжение следует…

Советская «силиконовая долина»

В советское время, в начале 60-х годов, город Зеленоград стал плацдармом для организации в нем Центра микроэлектроники. Советский инженер Щиголь Ф. А. разрабатывает транзистор 2Т312 и его аналог 2Т319, который в последующем стал главным компонентом гибридных цепей. Именно этот человек заложил основу для выпуска в СССР германиевых транзисторов.

В 1964 году завод «Ангстрем» на базе Научно-исследовательского института точных технологий создал первую интегральную микросхему IC-Path с 20 элементами на кристалле, выполняющую задачу совокупности транзисторов с резистивными соединениями. В это же время появилась другая технология: были запущены первые плоские транзисторы «Плоскость».

В 1966 году в Пульсарском научно-исследовательском институте начала действовать первая экспериментальная станция по производству плоских интегральных микросхем. В NIIME группа доктора Валиева начала производство линейных резисторов с логическими интегральными схемами.

В 1968 году Исследовательский институт Пульсар произвел первую часть тонкопленочных гибридных ИС с плоскими транзисторами с открытой рамой типов KD910, KD911, KT318, которые предназначены для связи, телевидения, радиовещания.

Линейные транзисторы с цифровыми ИС массового использования (типа 155) были разработаны в Научно-исследовательском институте МЭ. В 1969 году советский физик Алферов Ж. И. открыл миру теорию по управлению электронными и световыми потоками в гетероструктурах на базе арсенид-галлиевой системы.

Схемы усилителей для наушников: как сделать USB усилитель звука своими руками

Схемы усилителей для наушников — самостоятельная сборка простого усилителя мощности подключаемого через порт USB, с использованием недорогих и доступных электронных компонентов. Для создания такого аппарата отлично подходит широко известная фирменная микросхема TDA7050.

Низковольтный стерео усилитель мощности TDA7050 с великолепными частотными характеристиками, имеет защиту от неправильного подключения питания. Микросхема совершенно не требовательна в работе, имеет два варианта подключения — стерео либо моно. При включении микросхемы в мост мощность двух каналов суммируется.

Хотя подавляющее большинство пользователей используют вариант стерео подключения, так как удвоенная мощность на обычные наушники не каждому требуется. Если вы ориентируетесь подавать на усилитель напряжение питания 3v, скажем будете использовать пару 1,5 вольтовых батарейки, тогда мощность в нагрузке составит 36mW, а при напряжении 4,5v будет в пределах 76 mW.

Мостовая и стерео схемы усилителей

Представленная ниже схемы усилителей для наушников имеет очень простую структуру, а дополнительные компоненты для ее обвязки практически не требуются. Единственное, что в стерео варианте на выходе последовательно наушникам устанавливаются два электролитических конденсатора по 47µF каждый. Ну и естественно во входной цепи по одному потенциометру на каждый канал для регулировки уровня громкости.

В схеме мостового подключения, так там вообще ничего не надо, кроме одного регулятора громкости. Постоянное напряжение для питания усилителя TDA7050 можно подавать в пределах от 3v до 6v. Благодаря этому, устройство можно запитывать через USB-шину, на которой штатное напряжение 5v.

Характеристики TDA7050

Параметр Обозначение Мин. Тип. Макс. Ед. изм.
Питание
Напряжение питания VP 1.6 6.0 В
Общий потребляемый ток Itot 3.2 4 мА
Мостовая схема включения
Выходная мощность при VP = 3.0 В; dtot = 10% Po 140 мВт
Выходная мощность при VP = 4.5 В; dtot = 10% (RL = 64 Ом) Po 150 мВт
Усиление по напряжению Gv 32 дБ
Напряжение шумов на выходе при RS = 5 кОм; f = 1 кГц Vno(rms) 140 мкВ
Напряжение шумов на выходе при RS = 0 Вт; f = 500 кГц; B = 5 кГц Vno(rms) tbf мкВ
Напряжение смещения нуля на выходе (при RS = 5 кОм) |ΔV| 70 мВ
Входное сопротивление (при RS = ∞) |Zi| 1 МОм
Входной ток смещения Ii 40 нА
Схема включения в стерео режиме
Выходная мощность при VP = 3.0 В; dtot = 10% Po 35 мВт
Выходная мощность при VP = 4.5 В; dtot = 10% Po 75 мВт
Усиление по напряжению Gv 24.5 26 27.5 дБ
Напряжение шумов на выходе при RS = 5 кОм; f = 1 кГц Vno(rms) 100 мкВ
Напряжение шумов на выходе при RS = 0 Вт; f = 500 кГц; B = 5 кГц Vno(rms) tbf мкВ
Разделение каналов при RS = 0 Ом ; f = 1 кГц α 30 40 дБ
Входное сопротивление (при RS = ∞) |Zi| 2 МОм
Входной ток смещения Ii 20 нА

Регулировка уровня громкости в наушниках выполняется с помощью спаренных потенциометров с номинальным сопротивлением 20kOm. Что касается питающего тракта, то как показывает практика, всеже будет лучше если в цепи 5v установить стабилизатор напряжения, а выбирать нужно такой, у которого незначительное падение напряжения при полной загрузки. Отличным вариантом может быть линейный регулятор напряжения MCP1702.

На входе и выходе линейного регулятора устанавливаются фильтры в виде пары электролитических конденсаторов емкостью по 100µF и один пленочный 0,1µF на выходе. Они необходимы для для фильтрации пульсирующего напряжения в этой цепи. Предельное напряжение, которое можно подключать на MCP1702 — 13v. При применении такого стабилизатора расширяется функциональность усилителя за счет возможности теперь использовать напряжение питания в пределах 4v — 13v. Либо можно воспользоваться батарейкой, которую нужно будет подсоединить непосредственно к 8 выводу микросхемы TDA7050, то есть минуя MCP1702.

Скачать: Файл печатной платы и даташит на TDA7050 и MCP1702

USB усилитель звука для наушников своими руками

Стойка для ремонта велосипеда

Принципиальная схема.

Вы не поверите, но оригинальная схема, которая была опубликована в далёком 1969 году, до сих пор остаётся актуальной:

Разве что, выходные транзисторы типа MJ480 / 481 морально устарели и их стало сложно найти. Они без проблем могут быть заменены на более современные и надёжные 2N3055.

Как отмечалось ранее, для минимизации искажений усилителя коэффициент передачи тока база транзистора TR1 должен быть равен или выше, чем у транзистора TR2. Очень хорошим решением оказалось использование в выходном каскаде составных транзисторов Дарлингтона типа  MJ3001 в качестве Tr1. На частоте 1 кГц, это снижает уровень искажений на мощности близкой к ограничению с 0,1% до 0,01%. При этом, как и прежде, в спектре доминирует вторая гармоника. При снижении выходной мощности уровень искажений падает. Собственные искажения и шумы измерительного оборудования не позволили точно измерить их уровень.

Хотя красивые цифры — это хорошо, тем не менее, я провел тестовые прослушивания этих вариантов и лампового усилителя Williamson. Справедливости ради я вынужден рекомендовать к использованию всё же транзисторы типа 2N3055  в качестве TR1 и TR2.

Поделись с друзьями!

Наладка и подбор транзисторов

Несколько слов о настройке транзисторной части. Необходимо установить половину напряжения питания относительно выхода. Устанавливается подстроечным резистором,который желательно применить многооборотистый. Возможно придется подобрать резисторы в базах выходных транзисторов в пределах 150-300 ом. Эта величина зависит от буквы в серии транзистора. Вот пожалуй и вся настройка.При данном комплекте транзисторов и источнике питания 22В, на выходе имеем около трех ватт. Конечно мощность небольшая, но этого достаточно чтобы с комфортом насладиться звучанием германиевой схемы вкупе с лампой. Можно было конечно использовать транзисторы П217 что дало бы 10 ватт мощности или же ГТ705 или ГТ806, соответственно заменив остальные транзисторы на противоположную проводимость. В таком случае пришлось бы делать два независимых источника питания.Так как транзисторы эти прямой проводимости то в данном включении с лампой схема работать отказывается. Немного поразмыслив пришлось пожертвовать выходной мощностью но зато избавил себя от перспективы разбирать трансформатор и мотать еще одну обмотку, по причине отсутствия подходящих трансформаторов с двумя вторичными обмотками.Если все же кому то захочется что то по мощнее то вполне допустимо поставить две пары выходных транзисторов ГТ404. Желательно чтоб все транзисторы в схеме имели один буквенный индекс, что в свою очередь существенно упростит установку тока покоя да и вообще избавит от нежелательного перегрева выходных транзиторов.Для справки — транзистор ГТ404 имеет максимальную рассеиваемую мощность на коллекторе 0.6 Вт но хорошо отдает около 1.2 Вт при 22В.Хотелось бы отметить еще один момент, кто то возможно захочет умощнить схему применив в выходе кремниевые транзисторы, например КТ805 или другие. Сразу оговорюсь, да, применить можно но тогда теряется вся окраска звука германиевой схемы и кроме того у вас появятся искажения типа ступенька. Кремневые транзисторы в такой схеме грешат этим недостатком, и убрать эту ступеньку не усложнив схему невозможно. Потребуется делать цепочку смещения на базы выходных транзисторов и усложнять обратную связь.Германий же имеет преимущество в виду отсутствия искажений типа ступенька в данной схеме включения. Усилитель работает в классе АБ. Ну вот вроде самое основное по схеме сказано.

Принципиальняа схема усилителя

Изначально мною был построен усилитель НЧ на мощных транзисторах П210в, качеством и звучанием которого я остался очень доволен. Через некоторое время я решил соединить лампы и транзисторы. Идея не нова и изрядно потертая. Много конструкций было найдено на просторах интернета, но из всего множества схем была найдена только одна схема лампы плюс германий, да и то как мне показалось неоправданно-мудреная. Я решил подойти иначе к постройке задуманного усилителя взяв за основу классическую двухтактную схему, на основе которой строились все усилители со времен появления транзисторов и схему ремейк, лампа плюс полевой транзистор. Как видно из схемы ламповая часть с транзистором осталась без изменений.


Эта схема предлагается многим радиолюбителями как ламповый усилитель для наушников. В последствии оказалось очень удобно иметь ламповый усилитель НЧ для наушников и на акустику — построенный на транзисторах. Схема в особом описании не нуждается, при правильной сборке все начинает работать сразу. Для удобства мною была поставлена кнопка на две пары контактов для отключения транзисторной части от ламповой, что в свою очередь избавило от необходимости отключать колонки от усилителя при использовании наушников. Но при желании можно одновременно слушать и ухи и колонки — кому как нравится.

Пробуем и экспериментируем

Кто-то скажет – «собирать готовый конструктор – это не интересно. Нельзя попробовать разные варианты, выбрать то, что нравится». Но это не так! Мы предусмотрели возможности для экспериментов. Разными запайками компонентов и изменением их номиналов можно выставить разные токи покоя, изменить коэффициент усиления, а также получить усилитель как  с общей ООС, так и без нее. Можно даже попробовать установить разные операционные усилители, например NE5532 или ОРА2134. Так что дерзайте.

Мы свой усилитель уже собрали. Теперь ваша очередь ;-).

Подведем итог. Что же такое конструктор «Гамма»?:

  • «Гамма» – универсальный усилитель для наушников, который подойдет как для низкоомных, так и для высокоомных наушников.
  • По качеству звука «Гамма» может потягаться с именитыми брендами. (см. результаты измерений).
  • Подробный «путеводитель» поможет собрать усилитель, даже если Вы только начали заниматься электроникой.
  • В основе конструктора хорошие промышленные платы. Даже если Вы случайно запаяете не тот элемент, то сможете легко его перепаять, не боясь повредить дорожки и плату.
  • На плате нанесена маркировка всех элементов. Это позволит легко и без ошибок запаять компоненты в нужные места.
  • Усилитель включает хороший фильтр питания с суммарной емкостью до 30 000 мкФ. Ведь качественное питание аудиоустройств – это одна из составляющих хорошего звука.
  • Усилитель можно запитать сетевым адаптером (от 18 до 28 Вольт). Благодаря этому на плате отсутствуют высокие напряжения.
  • Ну и самое главное, самостоятельная сборка устройства доставляет массу положительных эмоций.

Ну и конечно Вы всегда можете написать нам на электронную почту PhSound@mail.ru Будем рады Вам помочь.

P.S. Мы благодарим администрацию сайта imolodec.com за предоставленную возможность рассказать о наших разработках. А посетителям сайта мы предлагаем небольшой бонус в виде 5% скидки на заказ. Просто напишите imolodec при заказе. И мы уменьшим стоимость конструктора для Вас.

Список файлов

diy_headphone_gamma.pdf

Конструктор Гамма. Соберем усилитель для наушников вместе.

 Скачать

  • Загрузок: 661
  • Размер: 5749 Kb

electric_diagram_gamma.pdf

Электрическая схема усилителя для наушников Гамма.

 Скачать

  • Загрузок: 920
  • Размер: 4270 Kb

specification_gamma.pdf

Спецификация усилителя для наушников Гамма

 Скачать

  • Загрузок: 646
  • Размер: 62 Kb

wiring_diagram_gamma.pdf

Монтажная схема усилителя для наушников Гамма.

 Скачать

  • Загрузок: 600
  • Размер: 3511 Kb

Прошлое против будущего

В основе первых серийных транзисторов находился германий. P-тип и N-тип германия были соединены вместе, образуя переходный транзистор.

Американская компания Fairchild Semiconductor в 1960-х годах изобрела планарный процесс. Здесь для производства транзисторов с улучшенными воспроизводимыми характеристиками в промышленном масштабе использовался кремний и фотолитография. Это привело к идее интегральных схем.

Существенные различия между германиевыми и кремниевыми транзисторами заключаются в следующем:

  • кремниевые транзисторы намного дешевле;
  • кремниевый транзистор имеет пороговое напряжение 0,7 В, в то время как германий – 0,3 В;
  • кремний выдерживает температуры около 200 ° C, германий – 85 ° C;
  • ток утечки кремния измеряется в нА, для германия – в мА;
  • PIV Si больше по сравнению с Ge;
  • Ge может обнаружить небольшие изменения в сигналах, следовательно, они являются самыми «музыкальными» транзисторами из-за высокой чувствительности.

Чем смазать кулер компьютера

Самые музыкальные германиевые транзисторы

By madpsychocell , October 25, in Усилители мощности. Доброго всем времени суток. Хотел бы, уважаемые, поделиться с вами схемой, мною переработанного варианта УМЗЧ на германиевых транзисторах скан оригинал схемы здесь. Итак по порядку. Эта статья предназначена для тех, у кого остались залежи советских транзисторов МПМП42 и ПП, или есть возможность достать их, или их предшественников. Итак вернёмся к оригинальной схеме. Из неё убран входной трансформатор, вместо него добавлен однотактный каскад усиления, номиналы резисторов коллекторно-эмиттерных цепей увеличены для стабильности по току через предвыходные транзисторы.

Простой усилитель на германиевых транзисторах. Схема усилителя проста, деталюшек минимум, пригодится для повторения новичками, ниже текст.

↑ Итоги

идеальной структуройОтвечая на вопрос, заданный на форуме , скажу, что УМЗЧ на основе однокаскадной структуры приближены к ламповому звуку в том плане, что что как и ламповый усилитель без отрицательной обратной связи в классе А, субъективно звучат громче, чем «навороченные» транзисторные усилители. Объяснить этот факт не могу ничем, кроме лучшей переходной характеристикой рассматриваемых усилителей.Независимо от примененной элементной базы (кремний или германий) схема достойна повторения, поскольку однокаскадная структура дает фору массе схем, представляющих из себя операционный усилитель (дифференциальный каскад, усилитель напряжения, усилитель мощности).Классическая структура и в прошествии полувека способна радовать любителей чистым, прозрачным звучанием при неплохих технических характеристиках и предельной простоте схемы.

Рейтинг автора
5
Материал подготовил
Максим Иванов
Наш эксперт
Написано статей
129
Ссылка на основную публикацию
Похожие публикации