Транзисторный биполярно-полевой УМЗЧ класса А (20 - 300 Вт)
Колин Вонфор, занимающийся проектированием ламповых одно-тактных УНЧ с начала 70-х, отмечая высокое качество звучания, все же пришел к выводу, что они не вполне соответствуют идеалу меломана.
Примечание. Основная причина этого— недостаточная выходная мощность, обычно не превышающая 20 Вт, что не позволяет в полной мере ощутить динамику звука, особенно при использовании акустических систем с чувствительностью менее 90 дБ.
Наращивание мощности упирается в огромные (даже по сравнению с трансформаторами аналогичной мощности, но двухтактных ламповых УНЧ) габариты и массу выходного трансформатора, а также довольно короткий ресурс ламп, загнанных для получения сколь-нибудь приемлемой выходной мощности в весьма напряженный режим.
Принципиальная схема
Пятнадцатилетние эксперименты позволили ему создать транзисторный биполярно-полевой УНЧ класса А (рис. 1), свободный от перечисленных недостатков и в то же время обеспечивающий по уверениям автора «просто фантастический» звук. Без изменения схемы 5 вариантов выходного каскада позволяют создавать ряд УНЧ мощностью от 20 до 300 Вт.
Первый каскад — дифференциальный на транзисторах ТгЗ, Тг4 с генератором тока Тг6, Тг8 в эмиттерной цепи. Второй каскад — усилитель напряжения на Tr1 — нагружен на усовершенствованное токовое зеркало Тг9—Tr11 и эмиттерный повторитель Тг2.
Tr11 и Тг10 одновременно выполняют функцию генератора стабильного тока для эмиттерной цепи Тг2, таким образом, все транзисторы работают в режиме класса А.
Выходной каскад также работает в классе А и выполнен на полевом транзисторе Тг1З с генератором стабильного тока на составном биполярном транзисторе Тг7 в цепи истока.
Транзистор Тг5 с сенсором тока R10 защищают Тг1З от токовых перегрузок при К.З. нагрузки, a Trl2-R15-R16 задают начальный ток выходного каскада.
В самом маломощном 20-ваттном варианте выходная ступень состоит из 5 соединенных параллельно выходных каскадов (каждый из них содержит «собственные» Тг5, Тг7, Тг12, ТгІЗ с соответствующим резисторным обрамлением), подключаемых к основной схеме в точках Lk3, Lk4, Lk5, Lk6, Lk7.
Рис. 1. Схема транзисторного биполярно-полевого усилителя мощности класса А, 20-300 Ватт.
При этом ток каждого из 5 транзисторов ТгІЗ устанавливается индивидуальным резистором R15, а резистор R3 — общий для каждой пятерки выходных каскадов. После установки токов выходных каскадов и получасового прогрева резистором R11 устанавливают «О» на выходе.
Детали
Примечание. Как и любой усилитель класса А, устройство требует высококачественного блока питания.
Для 300-ваттного варианта суммарная емкость конденсаторов фильтра основного (+ѵе НТ и -ѵе НТ) выпрямителя должна быть не менее 120000 + 120000 мкФ, а отдельный выпрямитель для питания каскадов раскачки (НТ +15 В, здесь обозначение +15 В означает не 15-вольтовое напряжение, а превышение напряжения питания оконечной ступени на 15 В) — 10000 мкФ.
Режимы и количество мощных каскадов в выходной ступени указаны в табл. 1. Типы активных и номиналы пассивных элементов для 5 вариантов усилителя мощностью 20, 50,100, 200 и 300 Вт указаны в табл. 2.
Таблица 1. Режимы и количество мощных каскадов в выходной ступени.
Типы активных и номиналы пассивных элементов для 5 вариантов усилителя мощностью 20,50, 100,200 и 300 Вт
Вариант | 20 Вт | 50 Вт | 100 Вт | 200 Вт | 300 Вт |
Tr1 | BD140 | BD140 | BD956 | 2SA968 | MJE350 |
Тг9 | BD139 | BD139 | BD955 | 2SC2238 | MJE340 |
Тг2 | TIP29C | TIP29C | 2SC2238C | 2SC2238 | ТІР47 |
Тг10 | TIP29C | TIP29C | 2SC2238C | 2SC2238 | ТІР47 |
ТгЗ | 2SC2547 | 2SC2547 | 2SC3467D | 2SC3467D | 2SC3467D |
Тг4 | 2SC2547 | 2SC2547 | 2SC3467D | 2SC3467D | 2SC3467D |
Тг6,8,11 | 2SC2547 | 2SC2547 | 2SC3467D | 2SC3467D | 2SC3467D |
Тг12,5 | ZTX450 | ZTX450 | ZTX450 | ZTX450 | ZTX450 |
R6 feedback | 18к | 28к | 39к | 47к | 47к |
Коэфф.усил. | 19 | 29 | 40 | 48 | 48 |
R16 | 0.42 | 0.83 | 0.94 | 1.02 | 1.24 |
R10 | 0.21 | 0.42 | 0.48 | 0.52 | 0.63 |
R3 | Зк9 | 6к2 | 9к1 | 12к | 15к |
R3 (Вт) | 0.103 | 0.145 | 0.223 | 0.300 | 0.375 |
Каждая пятерка транзисторов (Тг7, Тг1З) выходного каскада установлена на индивидуальном пластинчатом радиаторе размером 300x300 мм, расположенном на расстоянии 40 мм от других. АЧХ усилителя линейна в диапазоне от 10 Гц до 65 кГц, коэффициент гармоник 0,01% .
Литература: Сухов Н. Е. - Лучшие конструкции УНЧ и сабвуферов своими руками.
- Fender Tweed Champ - схема простого однотактного лампового УНЧ на 6V6
- Схема СВ радиоприемника 2-V-3 на трех и четырех транзисторах
- Простой ламповый усилитель Ю. Большова на 6Ф1П, 6П14П (10Вт)
- Приемник-супергетеродин на лампах 6П9, 6А7, 6Б8С
Классная статья, спасибо, то что искал.