Кремний против германия в усилителях одинаковой ретро-структуры и новый германиевый кит в конце

Германий превыше всего? Да здравствует эксперимент!

Предлагаемый стереофонический усилитель мощности звуковой частоты (УМЗЧ) выполнен по схемотехнике более чем полувековой давности с одним каскадом усиления напряжения. Его отличительной чертой является применение «звуковых» кремниевых транзисторов.

Среди любителей высококачественного звуковоспроизведения до сих пор популярна подобная структура на германиевых транзисторах [1-4]. А высокое качество звуковоспроизведения этих усилителей объясняют «чудесными свойствами» германия. Сравнив две конструкции с близкой принципиальной схемой, выполненные на разной элементной базе, можно на практике убедиться, так ли это.

Забегая вперёд, скажу, что в итоге получилось три достойных усилителя. И кремний и германий хороши при верной схемотехнике. Приятного творчества!

Содержание / Contents

• 1 Играет германий! 1.1 Пути улучшения известной схемы
• 1.2 Принципиальная схема доработанного УМЗЧ на германиевых транзисторах
• 1.3 Характеристики доработанного усилителя
• 1.4 Рекомендуемый БП

↑ Играет германий!

В настоящее время германиевые транзисторы практически полностью вытеснены кремниевыми, имеющими лучшие параметры и самое главное, лучшую температурную стабильность. Решающей причиной смены германиевых транзисторов кремниевыми стала бОльшая стоимость и дефицит сырья.
Тем не менее, в арсеналах радиолюбителей осталось много германиевых транзисторов, поэтому не мешает еще раз оценить аудиосвойства германия с современных позиций.

Рассмотрим усилитель на германиевых транзисторах, построенный по схеме, изображенной на рис. 1. Усилитель реализован в «железе» Ж. Цихисели, опубликован в журнале AudioVideo [3]. Специалисты редакции дали высокую оценку звучанию усилителя.

Исключён фрагмент. Полный вариант доступен меценатам и полноправным членам сообщества.

Рис. 1. Популярная схема УМЗЧ на германиевых транзисторах

Предложенная схема представляет собой усилитель постоянного тока с непосредственной связью. Предварительный каскад на транзисторе VT1 усиливает сигнал по напряжению и работает в классе А. Выходной каскад является усилителем мощности, работающим в классе АВ с небольшим током покоя. Он выполнен на мощных транзисторах VT4, VT5 одного типа проводимости. Каскад на комплементарных транзисторах VT2, VT3 играет роль фазоинвертора. Выходной каскад с фазоинвертором можно представить как квазикомплементарную структуру. Верхнее плечо (транзисторы VT2, VT4) представляют собой составной эмиттерный повторитель – схему Дарлингтона, а нижнее (транзисторы VT3, VT5) – усилитель со следящей обратной связью, называемый по – другому схемой Шиклаи.

Транзисторы VT2, VT4 усиливают отрицательную полуволну напряжения сигнала, а VT3, VT5 – положительную.

Недостатком квазикомплементарной структуры выходного каскада является отличие коэффициентов передачи для верхнего и нижнего плеч. Коэффициент передачи нижнего плеча чуть выше, чем верхнего, хотя их значения очень близки к единице.

Отличаются также и входные сопротивления плеч, примерно на 4 – 8%; у верхнего плеча входное сопротивление выше, чем у нижнего (см. табл. 1).

Отмеченные факторы, естественно определяют начальный уровень искажений усилителя, до охвата отрицательной обратной связью.

Чтобы получить максимально возможный размах выходного сигнала, применена положительная обратная связь (ПОС), вводимая конденсатором С2 с выхода усилителя в точку соединения нагрузочных резисторов R4 и R5, увеличивающая эквивалентное сопротивление нагрузки для переменной составляющей.

Коэффициент усиления по напряжению каскада на транзисторе VT1 определяет усиление УМЗЧ без обратной связи:

Ku=h21э (Rн~||Rвх)/rбэ1=820 (58 дБ),

где h21э – коэффициент передачи тока базы транзистора VT1, rбэ1 – сопротивление перехода база-эмиттер транзистора VT1, Rн~–сопротивление нагрузки VT1 с учетом действия ПОС, Rвх – входное сопротивление оконечного каскада.

Свой вклад в начальный уровень искажений усилителя вносит также нелинейный характер сопротивления база-эмиттер транзистора VT1. Его значимость может быть уменьшена использованием предварительного усилителя с высоким выходным сопротивлением или включением последовательно с конденсатором С1 резистора для стабилизации входного сопротивления каскада на транзисторе VT1.

Расчеты показывают, что с учетом вышеописанных факторов коэффициент гармоник усилителя будет находиться на уровне 0,1…0,2%.

Дополнительная температурная стабилизация рабочей точки транзистора VT1 достигается введением местной отрицательной обратной связи по постоянному току за счет включения резистора R6 в цепь эмиттера VT1. По переменному току ООС убирается шунтированием указанного резистора конденсатором С4.

Кроме того, повышение температурной стабильности достигается применением сопротивления R3 в цепи базы VT1, а также за счет резисторов R8 и R9 в цепях эмиттеров VT2, VT3, предназначенных для ограничения обратного неуправляемого тока их коллекторов. Общая параллельная ООС по постоянному току и регулировка потенциала средней точки обеспечивается подстроечным резистором R2.

Дополнительная параллельная ООС обеспечивается цепочкой R12, C5 вынесенной за переходной конденсатор С7, благодаря чему обеспечивается широкая полоса частот, малое выходное сопротивление и низкие искажения выходного сигнала.

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).

Для пояснения сказанного рассмотрим эквивалентную схему усилителя (рис. 2).

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

Если Ku велико, каскад является преобразователем тока в напряжение: Uвых=–iвхRос.

Для управления схемой от источника напряжения Uвх на рис. 2 показаны разделительный конденсатор Свх и резистор Ri, определяющий входное сопротивление усилителя.

За счет наличия трудно учитываемой входной паразитной емкости Сп, на высоких частотах схема является звеном второго порядка с декрементом затухания, зависящим от Сп и других факторов.

Результирующая амплитудно-частотная характеристика (АЧХ) имеет подъем на частоте 1/(2ΠTo) (рис. 3).

Рис. 3. Возможная логарифмическая АЧХ схемы

В результате схема легко теряет устойчивость и переходит в состояние автоколебаний, причем не постоянных, а непредсказуемых, зависящих от многих факторов. Незначительные быстрые воздействия, например помехи в цепях питания, скачкообразные изменения амплитуды на определенной частоте, вызывают длительные, медленно затухающие колебания на частоте 1/(2ΠTo).

Для получения ровной АЧХ в полосе пропускания достаточно обеспечить взаимный наклон частотной характеристики усилителя с обратной связью и частотной характеристики разомкнутого усилителя не превышающий 20 дБ на декаду.

Получить ровную АЧХ можно включением конденсатора Сос, его емкость выбираем из отношения СосRос=RiCп, при этом коэффициент передачи с обратной связью становится частотно-независимым и равным Ri/(Rос+Ri), а полоса пропускания на верхних частотах определяется указанными выше постоянными времени Tп= СосRос=RiCп.

Одним из удобных и наглядных способов контроля АЧХ усилителей является проверка с помощью прямоугольных импульсов, рис. 4. Можно сразу увидеть наличие резонансных частот и оценить полосу пропускания усилителя.

Рис. 4. Контроль усилителя с помощью прямоугольных импульсов

Длительность фронта τ ф по уровню 0,9 характеризует верхнюю частоту:

fв=2,3/2πτ ф=0,366/τ ф, а спад вершины импульса ∆ Uсп – нижнюю частоту:

fн=ln (Uвых/(Uвых-∆ Uсп))/2π tи=∆ Uсп/2π tи Uвых,

где tи – длительность импульса, Uвых – амплитуда импульса.

Кривая 1 на рис 4 показывает переходной процесс, вызванный неустойчивостью усилителя.

Наблюдая реакцию усилителя на осциллографе, постепенно увеличиваем Сос до тех пор, пока колебания не исчезнут, а переходной процесс не будет иметь вид кривой 2.

Обращу внимание, что время установления импульса устойчивой схемы оказывается во много раз меньше переходного процесса кривой 1

.

Итак, конденсатор Сос (С5 в схеме рис. 1) служит для обеспечения «гладкости» переходных процессов и устойчивости схемы

.

Чтобы гарантированно сформировать частотную характеристику каскадов, охваченных отрицательной обратной связью как характеристику апериодического (инерционного) звена первого порядка, в схему введен еще один конденсатор – С3.

Его задача получить такую характеристику петлевого усиления, чтобы она имела апериодический характер.

Теперь при скачкообразных изменениях входного напряжения с любой частотой напряжение на выходе плавно меняется по экспоненциальному закону, без выбросов и колебаний.

Полоса пропускания с обратной связью примерно равна

fос=(Ku/Kuос)/(2π Rvt1эффС3),

где Rvt1эфф – эффективная нагрузка в цепи коллектора транзистора VT1, с учетом действия ПОС.

При этом полюсы транзисторов VT2-VT5 усилителя должны лежать ниже линии Kuос. Учитывая, что fгроэ примененных транзисторов VT2, VT3 составляет всего 1 МГц, а транзисторов VT4, VT5 выходного каскада еще меньше – 0,2 МГц, в схеме с трудом удается получить fос порядка 70…100 кГц.

Чтобы обеспечить устойчивую работу усилителя на любую нагрузку, в том числе и без нее, можно рекомендовать включить на выходе цепь Зобеля, подгружающую схему в широком диапазоне частот. Представляется, ее отсутствие является следствием незнания этого схемотехнического приема на момент разработки схемы.

Для исключения искажений типа «ступенька» на базы транзисторов выходного каскада VT2, VT4 и VT3, VT5 подается небольшое смещение, создаваемое за счет протекания коллекторного тока VT1 через германиевые диоды VD1, VD2.

Требуемый ток выходного каскада (40 – 50 мА) устанавливается подбором величины резистора R13, шунтирующего диод VD2.

Для надежной работы усилителя в диапазоне температур 0…+50°С диоды VD1, VD2 должны иметь тепловой контакт с радиатором одного из выходных транзисторов VT4, VT5. Площадь охлаждения теплоотводов не менее 200 кв. см.

Цепь R7, C6 представляет собой фильтр по питанию каскада усиления напряжения.

↑ 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

Принципиальная схема УМЗЧ на германиевых транзисторах, которую я повторил, показана на рис. 5.
Исключён фрагмент. Полный вариант доступен меценатам и полноправным членам сообщества.

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

Для устранения радиочастотных наводок на входе установлена индуктивность L1 в виде ферритовой бусинки с пропущенным через нее проводником.

Цепи параллельной отрицательной обратной связи по постоянному и переменному токам (R2, R3) и по переменному току (R14, C6), разнесены. Тем самым устранено влияние подключения нагрузки (акустической системы) на режим работы УМЗЧ по постоянному току.

Подстроечным резистором R2 «Баланс» устанавливается половина напряжения источника питания в точке симметрии, а подстроечным резистором R9 «Ток покоя» — начальный ток транзисторов выходного каскада VT4, VT5. Контроль величины тока удобно осуществить по падению напряжения на одном из резисторов R12 или R13 в цепи эмиттеров транзисторов VT4, VT5.

Оксидные конденсаторы на выходе усилителя С7 и по цепи питания С10 зашунтированы пленочными С8 и С11 соответственно.

На выходе УМЗЧ включена цепь Зобеля C9, R15.

Транзисторы для усилителя отбираются попарно не только для верхнего и нижнего плеч выходного каскада, но и для обоих каналов. Весьма желателен коэффициент передачи h21э транзисторов не менее 100. Транзисторы с самым высоким h21э ставятся на место VT1.

↑ 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

На рис. 6 показан вариант блока питания для усилителя. Применен силовой трансформатор с напряжением на вторичной обмотке ~22,5 В и током 2,2 А.
Исключён фрагмент. Полный вариант доступен меценатам и полноправным членам сообщества.

Рис. 6. Рекомендуемая схема блока питания

Диодный мост KBPC1001 (100V/10A) может быть заменен на BR1001. Конденсаторы С1…С4 типа К73-17 на рабочее напряжение 630 В, С5 – импортный на напряжение 50 В и более. Конденсатор С6 пленочный К73-17 на напряжение 63 В. Резистор R1 любого типа мощностью 0,5 Вт. Светодиод HL1 – любой зеленого цвета свечения, например, АЛ307ВМ, АЛ307ГМ.

Блок питания, разработанный для усилителя, изображенного на рис. 1, отличается элементной базой. Вместо диодного моста VD1 установлены четыре германиевых диода Д305; вместо пленочных конденсаторов (С1 – С4, С6) – слюдяные КСО, а оксидный С5 состоит из восьми включенных параллельно конденсаторов типа К50-29 или Philips емкостью 1000 мкФ на рабочее напряжение 63 В.

↑ Схема умощнённого усилителя

Вот так выглядит мой окончательный вариант схемы усилителя. Красным указаны изменённые номиналы.

Законы Ома и Джоуля-Ленца ещё ни одному адвокату объехать не удалось, и для того, чтобы поднять мощность на выходе УМЗЧ, надо поднимать напряжение его питания. Сделаем хотя бы в два раза, до 30 Вольт. Сразу сделать это не получится. Транзисторы П416 и МП39Б, которые используются в оригинальной схеме, имеют максимальное допустимое напряжение 15 Вольт.

Пришлось достать с полки старый Справочник радиолюбителя 1978 года издания и углубиться в изучение параметров германиевых транзисторов серий «МП» и «ГТ», одновременно проводя раскопки в коробках с деталями.

Я искал транзисторы близкие по параметрам к использованным в схеме, но имеющие максимально допустимое напряжение не менее 30 Вольт.

После проведения этой увлекательной изыскательской работы были найдены необходимые кандидаты. На вход, вместо П416, главным претендентом стал транзистор ГТ321Д. Пару МП39Б + МП37А было решено заменить аналогичной парой МП14А + МП10Б. Германиевые транзисторы серии МП с номерами от 9 до 16 – это «военка», транзисторы для аппаратуры специального назначения. В отличие от их аналогов с номерами от 35 до 42, которые предназначены для аппаратуры широкого применения.

На выходе я решил использовать высокочастотные транзисторы ГТ906А. Причин этому было несколько, главная из которых — это наличие запаса этих транзисторов в моей тумбочке. Вторая причина — это высокий коэффициент передачи тока. При работе транзисторы предварительного каскада будут меньше «напрягаться» на раскачку выходных транзисторов, что должно уменьшить их нагрев и положительно сказаться на уровне искажений усилителя.

Следующий шаг, который тоже немаловажен – это подбор транзисторов в пары по коэффициенту передачи тока h21э. Сначала я попробовал это сделать при помощи обычного китайского тестера, но результаты измерения мне показались несколько странными и явно завышенными. К тому же китайский тестер явно не смог справиться с измерением параметров мощных транзисторов.

Пришлось достать с полки старый добрый еще Советских времен прибор «ППТ».

С его помощью была выбрана пара транзисторов ГТ321Д с h21э = 120 и две пары МП10Б + МП14А с h21э около 40. Из десятка транзисторов 1Т906А удалось подобрать 3 шт. с бета 76 и пару с бета 78. Всё-таки серия 1Т проходила более серьезный отбор по параметрам при изготовлении.

После подбора транзисторов, сборка печатных плат согласно датагорской инструкции не заняла много времени. Надо ещё обратить внимание на напряжения электролитических конденсаторов. Оно должно быть не меньше чем выбранное напряжение питания усилителя. Я использовал конденсаторы на 35 Вольт.

Поскольку я планировал получить от усилителя бОльшую мощность, потребовалось увеличить емкость выходного разделительного конденсатора раза в два, как минимум. Конденсатор такого номинала на плату уже не вмещался. Вместо него я впаял пару винтовых зажимов, чтобы можно было подключать на проводах любой понравившийся конденсатор, не обращая внимания на его размеры.

Другой важной проблемой была организация охлаждения выходных транзисторов. У меня нашлась пара одинаковых, довольно крупных радиаторов, но они были рассчитаны на крепеж к ним современных транзисторов в корпусе ТО-220. Выход я нашел в старых горелых компьютерных блоках питания. Пара радиаторов из толстого алюминия 4 мм, на которые я закрепил через изолирующие прокладки транзисторы ГТ906, а уже сами эти радиаторы широким торцом через термопасту были прикручены винтами к большим радиаторам.

К этим же радиаторам при помощи металлических уголков были прикреплены и платы усилителя. Между ребер компьютерного радиатора, вблизи выходных транзисторов, удобно разместился диод Д310, который обеспечивает термостабильность усилителя. Его я не долго думая залил китайским термоклеем.

↑ А теперь поет кремний!

Теперь проанализируем схему (рис. 7), состоящую из усилителя напряжения по схеме с общим эмиттером на транзисторе VT1 и усилителя тока на комплементарных составных эмиттерных повторителях VT2, VT3.

↑ Схема усилителя аналогичной структуры, но на кремнии

Исключён фрагмент. Полный вариант доступен меценатам и полноправным членам сообщества.

Рис. 7. Принципиальная схема простого УМЗЧ на кремниевых транзисторах

Входной сигнал поступает на базу транзистора VT1 через разделительный конденсатор C1, ферритовую бусинку L1 и резистор R1.

Коэффициент передачи усилителя, охваченного отрицательной обратной связью (ООС), определяется делителем R1, R7, R9, R10:

Ku= – [(R7+R10)||R9]/R1=– 11,5 (21,2 дБ).

Постоянный резистор R7 и подстроечный R10 определяют режим работы схемы по постоянному току (напряжение в средней точке), а резистор R9 вынесен за переходной конденсатор С5, что линеаризует его характеристику. В результате правый (по принципиальной схеме рис. 7) вывод резистора R9 подключен непосредственно к акустической системе.

Чтобы при отсоединении громкоговорителя режим работы схемы по постоянному току не изменяется, введен резистор R13. Он выполняет еще одну функцию в схеме – предотвращает щелчки при подключении акустической системы. Разделительный конденсатор на выходе дает снижение выходной мощности на низких частотах, а также ухудшение фактора демпфирования.

При емкости разделительного конденсатора С6=4700 мкФ, сопротивлении нагрузки Rн=4 (8) Ом и нижней частоте fн=20 Гц выходная мощность уменьшится в {Rн/SQRT[(Rн^2+(Ѕπ fнС5)^2]}^2 раз. На частоте 20 Гц при Rн=4 Ом выходная мощность снизится на 15%, а при Rн=8 Ом – на 4%.

Повышение фактора демпфирования и выходной мощности на низких частотах достигается с помощью дополнительной цепи обратной связи через резистор R9.

Выбор достаточно низкоомных значений сопротивлений резисторов способствует стабильности цепи ООС во всем звуковом диапазоне.

Резисторы R6, R8 в цепях баз Дарлингтонов VT2, VT3 служат для предотвращения самовозбуждения эмиттерных повторителей на высоких частотах.

Элементы R3, R4 и C4 образуют схему «вольтодобавки», цепь ПОС для обеспечения требуемого тока базы VT2 и VT3 на пиках сигнала и улучшения качества отрицательной полуволны выходного напряжения.

Глубина ПОС через конденсатор С4 определяется отношением R4 к R3, а также величиной сопротивления резисторов R11, R12 в цепях эмиттеров транзисторов VT2, VT3.

Элементы R2, VD1 – VD3 служат для обеспечения начального смещения в цепях баз повторителей VT2, VT3. Для обеспечения температурной устойчивости усилителя необходим хороший тепловой контакт диодов VD1 – VD3 с радиаторами выходных транзисторов VT2, VT3.

Подстроечным резистором R2 устанавливают ток покоя выходного каскада в диапазоне 40 – 70 мА, рекомендуемое значение 60 мА. Его выставляют по падению напряжения на резисторах R11, R12 (12 мВ).

↑ Детали усилителя на кремнии

Транзистор VT1 типа 2N5551 может быть заменен на MPSA42, MPSA43. Желательно отобрать транзисторы с коэффициентом передачи h21э=150…250.
Комплементарные транзисторы 2SD2390/2SB1560 (Uкэ=150 В, Рк=100 Вт, Iк=10 А, fT=55 МГц, h21э=5000) в корпусе ТО-3Р, могут быть сменены на 2SD2438/2SB1587, 2SD2439/2SB1588 в таком же корпусе, а также на 2SD2589/2SB1659 в корпусе МТ-200.

Мощные транзисторы VT2, VT3 устанавливаются через теплопроводные подложки на общем радиаторе с площадью охлаждающей поверхности не менее 300 кв. см.

Конденсатор С3 — керамический на рабочее напряжение не ниже 50 В; допустима высоковольтная керамика. Индуктивность L1 в виде ферритовой бусинки выпаяна из неисправных компьютерных звуковых плат.

Многие детали для этой конструкции можно заказать в датагорском интернет–магазинчике «Радиодетали — почтой!».

↑ 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.
Детали каждого канала УМЗЧ размещены на отдельной печатной плате, рис. 8.

Рис. 8. Размещение деталей одного канала УМЗЧ

Внешний вид собранной печатной платы одного канала УМЗЧ показан в аннотации статьи.

Соединение УМЗЧ в устройстве выполняют проводом сечением 0,75 – 1 кв. мм. Ответной частью на провода служат ножевые клеммы 6,3 мм (лучше изолированные), рассчитанные на указанное сечение провода. Обжим ножевых клемм выполняется специальным инструментом (рис. 9). Пассатижи или молоток не дадут качества соединения, достигаемого с помощью специнструмента.

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

↑ Налаживание усилителя

начинают после тщательной проверки правильности монтажа. Особое внимание уделяют правильности установки транзисторов, оксидных конденсаторов и диодов, а также качеству пайки. Для упрощения налаживания движок подстроечного резистора R2 выставляют в положение минимального сопротивления, а движок резистора R10 – равного половине номинала.
При первом включении входные гнезда X1, X2 надо закоротить, к выходу подключить эквивалент нагрузки. Режимы работы не должны отличаться от указанных на принципиальной схеме более чем на 10%.

После двадцатиминутного прогрева резистором R10 выставляют напряжение в точке симметрии равным половине напряжения питания, а резистором R2 устанавливают ток выходного каскада 60 мА, по падению напряжения на резисторах R11, R12, равному 12 мВ.

↑ Характеристики кремниевого собрата

При наличии контрольно-измерительных приборов снимают характеристики УМЗЧ.
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.

При включении усилителя в звуковоспроизводящий тракт следует учесть, что он инвертирующий. Необходимо принять меры, чтобы тракт в целом сохранял фазу сигнала, т.е. был неинвертирующим. Например, учесть данный факт сменой полярности подключения проводов акустической системы. Впрочем, ЦАПы некоторых проигрывателей (например, Pioneer BDP-170) инвертируют фазу входного сигнала, что, однако, никак не отражено в руководстве пользователя.

↑ Немного измерений

После установки режимов по постоянному току подключил к усилителю генератор и осциллограф. Подал сигнал. На выходе ограничение сигнала (синий цвет) наступает при амплитуде примерно 12 Вольт на 4-омной нагрузке, а это соответствует мощности на выходе в 18 Вт
. Ура!!! :yahoo: Амплитуда сигнала на входе (желтый цвет) при этом примерно 1,5 Вольта. То есть усилитель имеет чувствительность порядка 1 Вольта RMS.

Полоса частот

тоже порадовала. Практически без завала от 15 Гц до 60 кГц. Если убрать конденсаторы на 100 пФ из цепи обратной связи и на входе, наверное была бы ещё шире.

То, что надо! Это как раз соответствует уровню выходного сигнала звуковой платы компьютера, которая и будет использоваться в качестве основного источника сигнала.

Проверил, какой максимальный ток потребляет усилитель. При подаче на вход прямоугольного сигнала частотой 10 кГц амплитудой 1,5 В усилитель тянет от БП чуть меньше 2 А тока.

Теперь пришло время «краштеста». Устанавливаю в держатели предохранители на 1,5 А, выставляю на БП максимально возможное ограничение по току (у меня 5 А) и подаю на вход синус частотой 10 кГц. Вывожу мощность на максимум, когда начинается уже ограничение сигнала. После этого отверткой делаю КЗ в нагрузке. Предохранитель сгорает. Меняю предохранитель на новый, снова включаю усилитель – выходные транзисторы целые! После того как я сжёг три предохранителя (два на одной плате усилителя и один на другой), я решил, что тест на надежность пройден и теперь можно переходить к окончательной сборке усилителя в корпус.

↑ Итоги

С точки зрения требований к аудиоусилителю мы имеем дело с идеальной структурой
. Всего один каскад усиления напряжения и усилитель мощности на комплементарных эмиттерных повторителях обладают однополюсной АЧХ с минимальным затягиванием переходного процесса.

Достоинства усилителя (один каскад усиления напряжения) являются и его недостатками. Чтобы получить малые нелинейные искажения нужно большое усиление в петле отрицательной обратной связи, которое затруднительно получить на одном транзисторе, включенном по схеме с общим эмиттером.

Отвечая на вопрос, заданный на форуме [4], 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.

Известным недостатком схемы является низкое входное сопротивление, что нужно учесть при подключении источников сигнала, чтобы не допустить перегрузки.

Германиевый усилитель класса А.

Николай Трошин

Давно хотелось сделать усилитель класса А на германиевых транзисторах. Преимущества таких усилителей известны: это — низкие нелинейные искажения простота схемы, — постоянная потребляемая мощность, не зависящая от уровня выходной мощности что в свою очередь тоже приводит к снижению искажений. Есть и недостатки: — большая мощность рассеиваемая транзисторами выходного каскада, что приводит к их значительному нагреву, из чего следует — сложность получения выходной мощности усилителя более 10…15 Вт.

Однако, как показывает жизнь, выходной мощности 10 Вт. (в стерео варианте 2*10 Вт), бывает вполне достаточно для нормального озвучивания помещения средних размеров, при наличии акустической системы средней чувствительности. Попробуем определиться с транзисторами для выходного каскада. Поскольку они рассеивают значительную мощность (при 10ваттном варианте усилителя на каждом транзисторе выходного каскада рассеивается не менее 20 Вт), допустимая мощность этих транзисторов должна быть достаточно велика. Допустим, что температура корпуса транзистора на радиаторе составляет 55 градусов (при температуре в помещении 25 градусов). Это совсем немного для подобных усилителей. По справочным данным на ГТ806 мощность на коллекторе не должна превышать 15 Вт (при 55 град.) При более высокой температуре допустимая мощность еще меньше. Поэтому на ГТ806 вряд ли получим 10 Вт на выходе усилителя.

Остаются из отечественных 1Т813 и П210. Транзисторы 1Т813 крайне редки. Поэтому попробуем П210. Полазив по просторам интернета в поисках схем усилителей А класса, обнаружил, что кроме схемы Линси Худа в разных вариантах, ничего другого практически нет. Собрав ее с П210 на выходе убедился, что на низких и средних частотах она работает хорошо, а на высоких (20кгц) удается получить всего 1-1,5 Вт неискаженной мощности. Объясняется это видимо тем, что один из выходных транзисторов включен по схеме с общим эмиттером, преимуществом которой является усиление как по току так и по напряжению, а недостатком — неважные частотные свойства, особенно при использовании нч транзисторов. Вследствие этого возникла мысль построить схему так, чтобы усиление по напряжению обеспечивалось первыми каскадами усилителя, а выходной каскад работал бы чисто, как усилитель тока с включением транзистора с общим коллектором. Такой каскад имеет обычно лучшие частотные свойства, чем каскад с общим эмиттером. Схема усилителя в упрощённом для понимания виде представлена на рис. 1.

Однако в реальной жизни все несколько сложнее: 1. Поскольку транзисторы VT2 VT3 работают в режиме большего сигнала, для получения максимальной амплитуды и малых искажений, а также максимального усиления при разомкнутой ООС — вместо резисторов R6 R7 должны быть источники тока. 2. Для получения большего усиления (при разомкнутой ООС), желательно увеличить коэффициент усиления и рабочий ток транзистора первого каскада. В итоге получилась вот такая схема (рис 2).

В коллекторной цепи транзистора VT6, стоит своеобразный источник тока. Поскольку для его изготовления нужен мощный N-P-N германиевый транзистор, а я знаю только один такой — это ГТ705, который довольно редкий. Было принято решение собрать его аналог — составной транзистор по схеме Шиклаи на транзисторах МП37б и П214. Схема содержит всего три каскада усиления, по этому желательно иметь К ус VT6 не менее 80, VT8 не менее 50. Настройка схемы сводится к установке на эмиттере VT8 половины напряжения питания. Данный усилитель обеспечивает выходную мощность до 10 вт при нагрузке 8 ом. Диапазон рабочих частот 20-20000 Гц. Звучание очень приятное. При использовании приличной акустической системы, разницу звучания форматов МР3 320кб и lossless — я различаю.

Схема нормально работает и без подбора транзисторов по Кус, однако при Кус VT8 — 40, выходная мощность на частоте 20000 Гц составит примерно 8 Вт. Это не критично, поскольку в реальном музыкальном сигнале уровень столь высоких частот гораздо ниже чем на СЧ и НЧ. Кус П210 менее 40 встречаются редко.

При наличии транзистора ГТ705, схему можно упростить. Ставим его на место VT4. VT5 из схемы убираем. Резистор R8 уменьшаем до 1.5 кОм. Можно убрать VT2 без большой потери качества. При этом R5 1,5 кОм, R6 750 Ом, R7 100 Ом.

Детали: Конденсаторы должны быть приличного качества. На вход можно поставить пленочный. Все резисторы мощностью 0,125 Вт, кроме резисторов R11 и R12. Резистор R11 — 5 Вт, R12 — 1 Вт. Очень важен номинал резисторов R 10 — 1ом, R12 — 0,15ом. От этого зависит правильный режим работы усилителя. Особое внимание нужно уделить радиаторам выходных транзисторов. Они должны быть площадью рассеивания не менее 1000 кв. см. на каждый выходной транзистор, либо применить принудительный обдув, на транзисторы П605 и П214 — не менее 100 кв. см. и!!! НИКАКИХ ПРОКЛАДОК между транзистором и радиатором а вот термо-проводящую пасту использовать – желательно. При использовании нагрузки 4 Ом, нужно снизить напряжение питания до 20в, R12 до 0,1ом. Кус VT8 — желательно не менее 60, либо поставить параллельно еще один П210 (в эмиттерах каждого — резистор 0,1 Ом).

Ток потребляемый от источника питания примерно 1,7 А при нагрузке 8 Ом и 2.5 А при нагрузке 4 Ом. Еще несколько слов. На кремниевых транзисторах усилитель получается заметно проще, а звучание тоже весьма достойное. Возможно схему позднее представлю .

↑ Развитие представленной схемы

Можно ли улучшить характеристики усилителя? Можно, если увеличить коэффициент усиления без обратной связи. Я выполнил в системе моделирования следующие усовершенствования усилителя (рис. 7): — поставил тройку выходных транзисторов вместо используемой двойки; — заменил резистор R4 источником тока; — установил дополнительный эмиттерный повторитель между усилителем напряжения и выходным каскадом.
Результаты весьма обнадеживают, позволяют проверить в работе несколько схем, но это будут совсем другие усилители.

The End Millenium это усилитель мощности высокого класса в диапазоне мощностей от 99 до 300 ватт (на нагрузке 8 Ом). Применение высококачественных усилителей класса А/В достигается рядом схемотехнических решений. В первую очередь обращает на себя внимание отсутствие каких-либо цепей обратной связи, т.к. если она и корректирует ошибку сигнала, поступившего на вход, после неё это уже необратимо. Простое схемотехническое решение совместно с высоким качеством компонентов обеспечивает короткий путь прохождения сигнала с входа на выход. Использование высокотехнологичных компонентов можно отметить применением полипропиленовых конденсаторов, многоэмиттерных биполярных транзисторов и миниатюрных резисторов на стеклянной подложке.

Высшие частоты диапазона с лёгкостью воспроизводятся ультрабыстрым усилителем (линейность до > 500 000Гц), а использование четырёхступенчатого туннеля на выходе даёт фирменную быструю передачу низких частот. Общая сцена получается хорошо детализированной и прозрачной.

Принципиальная схема построения усилителя The End Millennium:

На принципиальной схеме видно насколько просто реализована идея усилителя. Отсутствие цепей обратной связи (100% без ОС) , отсутствие конденсаторов и других вносящих в сигнал искажения компонентов в цепях прохождения сигнала. Частотная характеристика линейна от постоянного тока до максимально высокочастотного сигнала – 500 000 Гц. Это, возможно, самый быстрый усилитель, который Вы только слышали! Любая часть музыкального сопровождения от глубочайшего баса до мельчайших переходов передаётся усилителем с лёгкостью.

Плата усилителя также содержит дополнительные функции, такие как защита от постоянного напряжения и защита от короткого замыкания на выходе. Защита отслеживает появление любой перегрузки на выходе и отключает усилитель на несколько секунд. Никаких ограничений по току или сигналу не используется. При обнаружении ошибки устройство автоматически выключается и ожидает нормализации ситуации. Затем оно включится и продолжит воспроизведение. Эта система настолько эффективна, что допускает короткое замыкание на выходе на протяжении нескольких дней!

Благодаря новой топологии усилителя, которая, по сути, в некоторых аспектах рушит общепринятые принципы, стало возможным построить усилитель с хорошо контролируемой звуковой картиной, подвижной сценой с высокой степенью детализации по очень доступной цене. Низкая стоимость достигается в основном тем, что Вы производите сборку сами.

Четырёхступенчатый туннельный выходной каскад позволяет точно передать усиленный от источника сигнал на мембрану звуковой головки. Не только начать движение мембраны, но и остановить его за микросекунду.

100% без ОС = 100% музыкальность

Мягкий, почти камерный звук, в основном, заслуга схемотехники усилителя, не содержащего обычной в таких случаях цепи обратной связи. Такой принцип построения обычно называют 100% без обратной связи и также используют в конструкциях других брендов усилителей высокого класса (как правило очень дорогостоящих).

В обычных усилителях (с цепью обратной связи) типичный подход – применение схем с большими коэффициентами усиления (Кус до 100 000) и большой же степенью искажения сигнала чтобы достичь необходимого усиления по напряжению. Путём сравнения формы выходного сигнала по отношению к входному, возможно корректировать ошибку в передаче и таким образом уменьшить измеренное гармоническое искажение. Однако, такая ошибка не может быть исправлена до того как обнаружена и уже воспроизведена звуковой головкой, которая тоже подключена к искажённому сигналу. Это можно сравнить с попыткой погасить волны в бассейне путём создания таких же волн в противофазе. Не практично, к тому же волны имеют слишком малую частоту, сравнимую с временем, необходимым для достижения корректирующих волн другой стороны бассейна.

Другая проблема возникает, когда Вы пытаетесь линеализировать сигнал, который был усилен нелинейным (искажающим сигнал) элементом. Возникает неизбежная модуляция, ранее называемая интермодуляционными искажениями сигнала. Это досадное недоразумение можно охарактеризовать, как-будто поют одновременно два вокалиста, а Вы слышите третий не гармоничный, раздражающий тон. В лучшем случае от этого можно избавиться за счёт потери частотного диапазона, но это всё же потеря. Другой способ услышать интермодуляционные искажения в обычном усилителе, при увеличении или уменьшении громкости сигнала.

Миллениум же воспроизводит сигнал независимо от уровня громкости и динамического диапазона. Он использует совершенно другой принцип исправления искажений. В схемах без ОС невозможно избавиться от искажений, если они уже возникли, поэтому предпринимаются все меры для предотвращения их возникновения. Ультра линейные полупроводники, высокостабильные резисторы, отсутствие конденсаторов и закольцованные дорожки печатной платы для всех цепей аудио сигнала. Все компоненты, используемые в конструкции, высочайшего класса признанных лидеров рынка производителей, которые можно также обнаружить только в высококачественных усилителях запредельного ценового диапазона.

В результате — не перегруженная сложностью схема и чистый звук без модуляций, но с хорошей детализацией и музыкальной динамикой.

Z-транзистор английского производства — это биполярный вертикальный транзистор, созданный по технологии, обычно применяемой к производству MOSFET-транзисторов. Однако, он имеет значительно меньшее сопротивление перехода (Re или Rs) чем FET или MOSFET и благодаря этому вносит меньшие искажения в сигнал.

Незначительная ёмкость перехода (6 пФ) и очень маленький коэффициент шума – также является преимуществом.

Высоковольтные цепи Миллениума

Изначально Миллениум был задуман как усилитель мощностью 120 Ватт на нагрузке 8 Ом или 240 Ватт на нагрузке 4 Ома при трансформаторном питании 33-0-33 Вольта. Но добавлением дополнительных модулей выходного каскада Вы можете использовать его при более высоких мощностях или более низких сопротивлениях нагрузки (вплоть до 1 Ома). При питании усилителя 40-0-40: один дополнительный модуль обеспечивает 180 Ватт на 8 Ом нагрузки, два модуля 350 Ватт на 4 Ома. При питании 50-0-50 Вольт: три модуля – 250 Ватт на 8 Ом, 500 Ватт на 4 Ома.

Детали дополнительного модуля размещаются на отдельной плате, которая также содержит эмиттерные резисторы и соответствующие блокировочные конденсаторы для обеспечения стабильности каскада.

Увеличение выходной мощности также возможно за счёт уменьшения сопротивления нагрузки при питании 33-0-33 Вольт, более 800 Ватт при нагрузке 1 Ом.

Во избежание потери качества, не рекомендуется применять дополнительные модули на выходе устройств, которые будут предназначены для воспроизведения ВЧ и СЧ диапазона. Параллельный модуль будет неизбежно иметь отличия в характеристиках транзисторов, что приведёт к появлению высших гармоник в сигнале, проявляющихся как агрессивный звук на высоких громкостях сигнала. Решением может быть использование раздельных выходов для НЧ и СЧ/ВЧ каналов. Несмотря на то, что это потребует применения АС с раздельными каналами, большинство современных громкоговорителей имеют эту опцию. В этом случае один выходной канал будет нагружен на СЧ/ВЧ звено, а ряд дополнительных модулей – на более мощный басовый выход, где высшие гармоники будут срезаны входным фильтром АС.

Отдельные выходные разъёмы это стандартное решение для наших наборов 180 Ватт и более.(За исключением версий с балансным входом, где параллельные выходные каскады не используются в любом случае)

Плата дополнительного выходного модуля с эмиттерными резисторами и блокирующими конденсаторами – до трёх плат одновременно. Соединяются с основной платой проводами питания и входных/выходных сигналов.

«The End» — самая удачная аудио конструкция в Скандинавии!

Любой скандинавский радиолюбитель знает предшествующую конструкцию версии 3.1. Более 3600 этих наборов для самостоятельной сборки было продано за период с 1995 по 1999 год, пока не наступил Миллениум. Почти все они в настоящее время работают в сотнях различных аудиосистемах, подтверждая необычайно высокое качество воспроизведения.

В версии «Миллениум» он улучшен во всех аспектах:

— Четырёхкаскадная выходная тоннельная накачка басов

— Резисторы на стеклянной подложке для лучшей линейности и однородности

— Усиление сигнала специально разработанными Z-транзисторами с очень низким Re и выходной ёмкостью (Сс=6 пФ).

— Низкое искажение сигнала благодаря ультра линейной топологии ядра.

— Детализация высоких частот за счёт применения блокировочных конденсаторов 4,7 мФ с полипропиленовым сепаратором на шинах питания.

— Все дорожки печатной платы, относящиеся к аудиосигналу, имеют скруглённые переходы. Это препятствует возникновению стоячих волн и способствует более точному и правильному воспроизведению.

Кроме того, несколько дополнительных функций было добавлено на компактную, изготовленную из высококачественного Fr4 стеклотекстолита плату. Отключаемая функция защиты среагирует на появление постоянного напряжения на выходе 5 мВ, а эффективная защита от короткого замыкания сохранит Ваш усилитель даже при экстремальных перегрузках.

Система смещения при условии соблюдения температурных режимов для напряжений питания +/- 100 Вольт обеспечивает длительную работу при любом применении. Миллениум также стабилен при заниженном питании до +/- 10 Вольт.

Соображения по питанию

Питание усилителя очень критично для качества воспроизведения!

Если Вы задумали построить совершенный источник питания для усилителя, наиболее привлекательным будет использовать батарею (Шведских) конденсаторов RIFA от 100 000 мкФ каждый. Добавьте к ним блокировочные индуктивности, чтобы уменьшить зарядные токи, и Вы получите лучший источник питания для аудио системы.

Однако цена и размер установки при таком подходе делают её менее привлекательной. Это слишком дорого и займёт примерно столько же места, сколько занимает небольшой холодильник. Поэтому мы разработали «Супер-Пупер» Блок Питания более рационального построения, чем громоздкое, но простое решение от RIFA.

120 000 мкФ американских низкоимпедансных конденсаторов от ChemiCon распределены для отдельного питания мощных и чувствительных сигнальных каскадов, таким образом, любые провалы питания, вызванные перегрузкой мощных каскадов, не отразятся на входных и драйверных цепях.

Кроме того, набор поликарбонатных конденсаторов способствует уменьшению высокочастотных шумов от выпрямителя.

Эти два 4,7 мФ конденсатора отмечены на плате, но теперь устанавливаются на плате усилителя, а не БП.

Выход AUX, используется для питания усилителя напряжения и драйверов.

Запас емкостей в 120 000 мкФ обеспечивает полную стабильность и достаточную мощность для питания даже при критических нагрузках. Марка ChemiCon ранее была известна как Sprague.

Полная схема усилителя The End Millenium

Монтаж платы усилителя

Масштаб не 1:1

Размер платы: 107х54мм

Фото платы усилителя

«Hatsink placed here» — Место установки радиатора

«BIAS Testpoint» — Контрольная точка установки смещения

Список деталей для усилителя

Инструкция по сборке

Сборка Миллениума не отличается сложностью и занимает не много времени.

Начните с того, что высыпите все детали из пакета на стол.

Нагрейте паяльник.

Начните с установки низкопрофильных компонентов, таких как резисторы и триммеры. Проверяйте нумерацию элементов на схеме с написанной на самой плате и сравнивайте с цветовым кодом , напечатанным в таблице на предыдущей странице. Если Вы уверены, что всё установлено правильно, приступайте к пайке. После этого установите конденсаторы, сначала маленькие, затем по больше. Запаяйте.

Два электролита на 470 мФ устанавливаются с обратной стороны, не перепутайте полярность, полоса, обозначающая минус, на обоих обращена к ближнему краю платы.

Установите их на плату, перед тем как обрезать выводы и припаяйте.

Теперь установите Т9 и драйверы, ( внимательнее, они устанавливаются каждый со своей стороны) так высоко, как позволяет длина выводов. Они должны стоять под правильным углом по отношению к плате.

После этого прикрутите драйверы на радиатор, используя короткие 3мм винты и маленькие прокладки. Не допускается наличие на них смазки и они должны плотно прилегать к прокладке без воздушного зазора. На картинке видно, что 4м7 конденсаторы также уже установлены, но будет немного проще, если с этим подождать.

Положите термопрокладку на место крепления выходного транзистора и установите картонные шайбы под винты его крепления. Не допускается применение смазки!

Закрепите каждый Sanken на ПРАВИЛЬНОЕ место на плате, металлической подложкой к прокладке. Следите, чтобы под прокладкой не было посторонних включений (стружка, грязь). Используйте прокладку и винты большего размера. Закрутите винты насколько возможно крепче, но так чтобы их не сорвать.

Затем припаяйте их к плате и подрежьте выводы.

Теперь установите конденсаторы 4,7 мФ с обратной стороны платы. Подпаяйте входные и выходные проводники как показано на рисунках.

ВНИМАНИЕ!

Если Вы используете «Супер-Пупер» БП с раздельными трансформаторами для входных каскадов и драйвера (рекомендуется), не забудьте разрезать проводники на печатной плате между + и Aux+, а также — и Aux-

Подключение входных разъемов (небалансный и балансный соответственно)

Подключение выходных разъёмов и разъёмов питания

Соединение дополнительных модулей с основной платой

Настройка

Подключите мультиметр (mV) между двумя контрольными точками на плате, см. стр.10.

Подайте напряжение питания на усилитель, НЕ подключайте пока нагрузку.

Выставьте подстроечным резистором регулировки смещения (501) напряжение 10 mV если Вы будете использовать усилитель с нагрузкой 8 Ом или 20mV при 4 Омах.

Подключите мультиметр к выходным клеммам усилителя. Выставьте подстроечным резистором регулировки постоянной составляющей (103) возможно близко к нулю. Отклонения +/- 50 mV находятся в пределах допуска при использовании любых АС.

Проверьте ещё раз напряжение смещения, возможно, его придётся подкорректировать. Уход параметра +/- 20% от значения находится в пределах допуска.

Повторите процедуры для другого канала. Если напряжения отличаются от указанных, пожалуйста, свяжитесь с LC Audio, прежде чем продолжить.

Подключите Ваши громкоговорители к усилителю и начните воспроизведение! Надо понимать, что для входа в рабочий режим требуется 1-2 недели обкатки усилителя.

Использование защиты от постоянного напряжения на выходе

В Миллениуме имеется встроенная защита от постоянного напряжения на выходе, которую вы можете использовать на своё усмотрение. Вы можете отключить её или вообще исключить из схемы, если желаете. Некоторые рекомендации по этому поводу:

Некоторые эксперты склоняются к тому, что схема защиты влияет на передачу низких частот. И в некоторых случаях они правы. Бас становится более мягким и размытым. Это происходит, потому что защита в некоторых усилителях работает на частотах среза входного фильтра гораздо более высоких, чем это необходимо, скажем 10-20Гц.

Защита Миллениума, благодаря нашим усилиям, не оказывает влияния на басовую секцию, т.к. частота среза фильтра ниже 0,5 Гц и установлен фильтр второго порядка вместо обычного для таких случаев первого. Это означает что характеристика среза фильтра более крутая, и влияние на аудио сигнал практически отсутствует (на 20 Гц влияние фильтра близко к нулю)

Конденсаторы фильтров С12 и С14 изготовлены в пластиковых корпусах и с не магнитными выводами, так что если весь частотный диапазон сигнала пройдёт через них, они выдержат любой , самый притязательный аудио тест. Однако, через них не проходит сигнал выше 0,5 Гц.

Необходимо использовать систему защиты если вы используете электростатические акустические системы, поскольку их сопротивление постоянному току близко к нулю.

Вы можете НЕ использовать систему защиты, если Вы используете обычные динамические системы, поскольку некоторые из них допускают постоянное напряжение на входе до 200mV без ущерба для себя.

Создать обсуждение статьи на форуме

*Название темы на форуме должно соответствовать виду: Заголовок статьи [обсуждение статьи]

↑ Хорошая новость — кит Datagor Project 008 «GeAmp1970»

Мы рады сообщить вам о появлении нового кита Datagor Project 008 «GeAmp1970». Усилитель на германиевых транзисторах. Набор для сборки на основе замечательной схемы по мотивам усилителя из 1970 года [1]. Кит явился результатом наших с Игорем длительных проб и обсуждений.
Ретро–конструкция обладает неутомительным и прозрачным звучанием и позволит не утратить связь времен.

Проект лёгок в сборке и налаживании, позволяет экспериментировать, использует простой однополярный источник питания и отлично подходит для начинающих. Конструктивно детали усилителя располагаются на двух печатных платах.

Мы с другом Владимиром впервые собрали подобный усилитель в восьмом классе средней школы. Он замечательно отыграл на одной из вечеринок, которая до сих пор помнится. В дальнейшем довольно часто эта конструкция служила «разрушителем легенд» высокого качества звучания многих схем УМЗЧ, опубликованных в радиолюбительской литературе. Собираешь сложный усилитель с прекрасными характеристиками, слушаешь, а спустя некоторое время под руку попадается эта схема на пяти транзисторах, начинаются сомнения, приводящие к дальнейшему поиску…

↑ Список использованных источников

1. Иванов В. Бестрансформаторный УНЧ // Радио, 1970, №2, с. 29, 30, 3-я страница обложки. 2. Левинзон Г.Л., Логинов А.В. Высококачественный усилитель низкой частоты. – М.: Энергия, 1977. – 120 с. 3. Цихисели Ж. Германий превыше всего (Практика AV) // AudioVideo, 2003, №6 (//www.salonav.com/Praktika/6.2003/HTM/tranz.htm). 4. Классическая схема усилителя на Ge германиевых транзисторах — Форум на Датагоре. 5. Пугачев И. Украдет ли усилитель «виртуальную глубину»? // Радиолюбитель, 2000, №9, с. 3, 4. 6. Пугачев И.С. 50 лет в строю УМЗЧ // Радиомир, 2004, №8, с. 9 – 11. 7. Пугачев И. УМЗЧ с «виртуальной глубиной» на трех транзисторах // Радиомир, 2008, №10, с. 3 – 5.