Высококачественный усилитель мощности схема

Высококачественный усилитель мощности схема

Не будем скрывать — форум "Немного звукотехники" мы посещаем довольно часто и изучаем ОЧЕНЬ скурпулезно. В один из подобных визитов попалась на глаза принципиальная схема усилителя мощности, приведенного на рисунке 1. Этот усилитель мощности имеет довольно известную схемотехнику и на глаза попадался не единожды в том или ином вариантах. Однако простота самой схемы усилителя мощности заставила взять в руки паяльник и собственно собрать этот усилитель. Звук приятный, прозрачный, но сказать что в нем есть что то особенное язык не повернулся. Принципиальная схема усилителя с опытным образцом полетели в "долгий ящик". Спустя примерно год, наводя очередной порядок ее вытащили, посмотрели, посмотрели. Посмотрели, посмотрели и решили все же реанимировать. Но.

Высококачественный усилитель мощности схема
Рисунок 1. УВЕЛИЧИТЬ

Первый каскад после операционного усилителя выполнен по схеме с общей базой и ни для кого не секрет, что подобные каскады очень хорошо усиливают напряжение, а вот усиление по току у них довольно слабенькое. Следующим каскадом в оригинальной схеме идет каскад с общим эмиттером, а эти каскады для нормальной работы требуют изменения базового тока в довольно больших диапазонах. Другими словами — каскаду с общей базой несколько тяжеловато управлять каскадом с общим эмиттером. Исправить ситуацию позволо введение дополнительного эмиттерного повторителя после первого каскада. Работа вроде бы и не большая, однако такая доработка позволила усилителю мощности действительно "запеть". Мягкий, не навязчивый звук, прозрачный, с высокой детализацией просто завораживает, причем источник звука как бы теряется, т.е. однозначно сказать что акустическая система стоит именно в таком то углу уже не получалось. И это при прослушивании MP3 формата, правда с потоком 256 Кб/с. Прослушивание тестовых дисков однозначно показало, что это не просто хороший усилитель мощности, а так же альтернатива снятого с производства усилителя Сухова, причем довольно серьезная.
Принципиальная схема получившегося варианта усилителя мощности приведена на рисунке 2. Как видно из рисунка изменениям подверглась схема не только самого усилительного тракта, но так же изменена схема защиты от перегрузки и построена она теперь по тиристорному принципу. Смысл такой защиты основан на том, она полностью блокирует работу оконечного каскада до окончания любой из полуволн сигнала ЗЧ, в зависимости на какой из них произошла перегрузка что не позволяет оконечным транзисторам усилителя мощности сильно перегреваться. Предыдущий же вариант защиты посто ограничивал ток, протекающий через оконечные транзисторы, что все равно вызывало довольно интенсивный нагрев радиаторов и вероятность теплового пробоя увеличивалась.
Следует отметить, что в вариантах усилителя мощности с одной и двумя парами оконечных транзисторов лучше использовать токовыравнивающие резисторы в эмиттерах оконечных транзисторов сопротивлением 0,33 Ома, в вариантах с тремя и четырьмя парами — 0,22 Ома. Подобное изменение номиналов позволяет на более слабых вариантах усилителя устройству защиты от перегрузки работать более стабильно. Так же следует обратить внимание на номинал резисторов в базовых цепях первого каскада устройства зищиты от перегрузки — изменяя этот номинал снижают или увеличивают порог срабатывания защиты. Более подробно смотрите в таблице с характеристиками усилителя.

Высококачественный усилитель мощности схема
Рисунок 2. УВЕЛИЧИТЬ

Кроме всего прочего усилитель мощности работает в инвертирующем режиме, что добавляет дополнительное подавление синфазных помех и искажений.
Черетеж печатной платы в формале lay можно взять тут, чертеж расположения деталей и подключения приведена на рисунке 3. Так же можно взять архив с рисунком в формате jpg, масштам 1:1, разрешение 600 dpi. Стараясь максимально удешивить конструкцию мы не стали ставить на плате дополнительные электролитические конденсаторы фильтров питания, поэтому длина проводов по питанию должна быть минимально возможной.

Высококачественный усилитель мощности схема
Рисунок 3. УВЕЛИЧИТЬ

Следует обратить внимание на то, что на транзисторах VT5, VT7, VT8, VT9 выделяется довольно много тепла, чуть больше 2 Вт на каждом, поэтому использование теплоотводов для них необходимо. Техничесике характеристики симметричного высококачественного усилителя мощности сведены в таблицу. Разумеется, что в таблице сведены параметры усилителя при максимальных мощностях и собственном коф усиления. При использовании усилителя с одной, двумя, тремя парами оконечных транзисторов собственный коф усиления можно уменьшить (увеличить номинал R2), тем самым уменьшить THD.
Есть в этой бочке меда и ложка дегтя — слишком маленькое входное сопротивление — порядка 3 кОм. Хотя конечно подавляющее большинство источников звукового сигнала позволяют работать на такую нагрузку (выхода аудиокарты компьютера, выхода DVD плееров), все же лучше использовать предварительный усилитель с повышенной нагрузочной способностью.
Данный усилитель мощности может быть выполнен в четырех мощностных вариантах: 150 Вт; 300 Вт; 450 Вт; 600 Вт, отличающиеся количеством пар оконечных транзисторов.
Усилитель может быть выполнен в двух модификациях: c буковкой М в конце обозначения, означающей, что предпоследним каскадом (VT12, VT13) используются полевые транзисторы, и с буковкой В в конце обозначения, означающей, что предпоследним каскадом используются биполярные транзисторы. Подобные варинты модификакий возникли в связи с различным звучанием усилителей с использованием полевиков и возникновением поклоников "полевого" звука. При заказе данных усилителей следует не забывать указывать какая именно Вам модефикация данного усилителя мощности необходима.

Читайте также:  Унитаз напольный леруа мерлен

Высококачественный усилитель мощности схема

Создан:7 января 2015
Статей:7
Подписчиков10
Администраторы (1): Высококачественный усилитель мощности схема admin
Модераторы (0):Модераторов здесь не замечено
  • RSS
  • подписаться на блог
  • Подробнее

Усилитель мощности AH-AMP1 в экономичном классе А

  • Высококачественный усилитель мощности схемаadmin
  • Усилители мощности
  • 01.04.2019 12:56

Высококачественный усилитель мощности схемаОсновные технические характеристики усилителя мощности:

  • Максимальная выходная мощность (Вт) — 36(18)Вт (при Rn = 4(8) Ом);
  • Напряжение питания усилителя (В) — ±22в
  • Коэффициент гармоник во всем диапазоне частот (%) — 0,0007 — 5Вт / 8 Ом
  • Коэффициент гармоник во всем диапазоне частот (%) — 0,003 — 15Вт / 8 Ом
  • Номинальное входное напряжение (В) — 2.5;
  • Коэффициент усиления — 8.2;
  • Ток покоя выходного каскада (мА) – 600мА — 1.4А
  • +1

Качественный усилитель мощности Vasilich-AMP-5 от Василича

  • Высококачественный усилитель мощности схемаIvan
  • Усилители мощности
  • 17.03.2018 17:10

Высококачественный усилитель мощности схема
Основные технические характеристики усилителя мощности:

  • Максимальная выходная мощность (Вт) — 50(25) (при Rn = 4(8) Ом);
  • Напряжение птиания усилителя (В) — ±25;
  • Полоса пропускаемых частот (кГц) — 0,005. 100;
  • Коэффициент гармоник во всем диапазоне частот (%) — 0,001
  • Номинальное входное напряжение (В) — 2;
  • Коэффициент усиления — 10;
  • Выходное сопротивление (Ом) — не более 0,1;
  • Ток покоя выходного каскада (мА) –75…150
  • +1

Усилитель Василича, версия 2016 года

  • Высококачественный усилитель мощности схемаIvan
  • Усилители мощности
  • 04.07.2016 12:03

Нет предела совершенствованию! Этой фразой я начинал свою статью об усилителе Василича с N-канальным выходным каскадом Алексея Никитина (версия с плавающей землей). Эта фраза актуальна и сейчас. За прошедшие два года в исходную схему УМЗЧ был внесен ряд изменений, улучшающих характеристики усилителя.

Схема усилителя Василича, версии 2016 года, приведена ниже.

Высококачественный усилитель мощности схема

Построение усилителя с виртуальной средней точкой дает свои преимущества: не требуется выставление нулевого напряжения, а также не нужна защита АС от постоянного напряжения на выходе усилителя; проще подобрать (изготовить) трансформатор с двумя отдельными обмотками (для усилителя с фиксированной средней точкой требуется четыре отдельные обмотки на одном трансформаторе либо два трансформатора с двумя обмотками).

Улучшенный усилитель Василича

  • Высококачественный усилитель мощности схемаIvan
  • Усилители мощности
  • 13.06.2015 20:44

В отличие от предыдущей версии усилителя Василича с N-канальным выходным каскадом Никитина в новой схеме я отказался от блока питания с плавающей средней точкой. Это позволило значительно улучшить качество воспроизведения низкочастотного диапазона ЗЧ и исключить возможную генерацию на ультранизких частотах при сложной нагрузке. Также мною был модернизирован усилитель напряжения (я отказаться от токового зеркала Вилсона в пользу схемы с плавающим каскодом), что значительно увеличило скорость нарастания выходного напряжения. В связке с новым усилителем напряжения работает, хорошо себя зарекомендовавший, улучшенный N-канальный выходной каскад Алексея Никитина (Q9-Q14) В качестве выходных транзисторов использован IRLZ34N (N-канальный MOSFET с пороговым напряжением на затворе +1. +2В). Схема нового усилителя мощности звуковой частоты приведена ниже.

Высококачественный усилитель мощности схема

  • +1

Качественный усилитель с токовой ООС

  • Высококачественный усилитель мощности схемаadmin
  • Усилители мощности
  • 15.03.2015 21:24

Высококачественный усилитель мощности схема

Как я уже писал ранее, находясь под впечатлением от прослушивания ЦАП Lynx D60 и усилителей Lynx17 и усилителя Василича я пришел к мысли обновить свой усилитель. До этого в моей системе верой и правдой трудился усилитель Лайкова 6й версии. Но после качественного улучшения источников звука в домашней аудио системе его качества оказалось явно недостаточно, чтобы раскрыть их потенциал. Сначала была предпринята попытка улучшения звука усилителя, было замечено, значительное ухудшение параметров усилителя с уменьшением сопротивления нагрузки. Была предпринята попытка разгрузить драйверный каскад усилителя установив на выход полевые транзисторы. Удачно были закуплены литеральные полевые транзисторы ALF16n16w/ALF16p16w.

Читайте также:  Поделки из электроники своими руками

Усилитель Василича с N-канальным выходным каскадом Алексея Никитина

  • Высококачественный усилитель мощности схемаIvan
  • Усилители мощности
  • 12.01.2015 22:16

Нет предела совершенствованию! После подключения к простому усилителю Василича приобретенных колонок DYNAUDIO Excite X12 возникло ощущение, что усилитель звуковой частоты немножко не дорабатывает на низких частотах. При прослушивании данных колонок в магазине они легко воспроизводили глубокий бас. В составе домашнего медиа центра этого не наблюдалось. После изучения данной темы в сети интернет я пришел к выводу для данных АС изготовить более качественный УМЗЧ. К улучшенному усилителю напряжения простого усилителя Василича (в УН введено токовое зеркало Уилсона) был добавлен улучшенный N-канальный выходной каскад Алексея Никитина (Q8-Q12). Схема нового усилителя мощности звуковой частоты приведена ниже.

Высококачественный усилитель мощности схема

В результате получился «Качественный усилитель Василича» с более низким выходным сопротивлением.

Основные технические характеристики усилителя мощности:
Номинальная выходная мощность (Вт) — 45 (при Rn = 4 Ом);
Полоса пропускаемых частот (кГц) — 0,01. 100;
Коэффициент гармоник во всем диапазоне частот (%) — 0,001
(коэффициент гармоник собранного в железе аппарата без подбора элементов — не более 0,005);

Входное сопротивление (кОм) — 10;
Номинальное входное напряжение (В ) — 3;
Выходное сопротивление (Ом) — не более 0,1;
Ток покоя выходного каскада (мА ) — 200.

Предисловие

После покупки сабвуферной головки MAGNAT AD300, оказалось, что моего старого усилителя по схеме Чивильча ему явно мало. Поэтому появился замысел создать что-то новое. Новыми критериями стали соответственно высокая выходная мощность и возможность работы на низкоомную нагрузку.

Функционально усилитель состоит из четырех блоков, преобразователя напряжения, блока фильтров, блока защиты и соответственно самого усилителя мощности. Расскажу коротко о каждом из них.

Преобразователь напряжения

Главной частью любого усилителя мощности является источник питания. Понятно, что для получения высокой выходной мощности 12-ти вольт от аккумулятора явно не достаточно. Поэтому в первую очередь нужно создать преобразователь напряжения, который позволит получить двуполярное питание +-60В с мощностью не меньше 400Вт. Порывшись на форуме нашел достаточно простую и относительно хорошую схему.

Высококачественный усилитель мощности схема

Мозгом данного преобразователя служит микросхема TL494NC, она создает импульсы заданной частоты. Частоту задают элементы R1 и С8. Дальше эти импульсы попадают на транзисторы VT1, VT2, которые являются управляющими ключами для выходных транзисторов. Поочередно открываясь, выходные транзисторы создают в первичной обмотке переменный ток высокой частоты. Трансформатор повышает напряжение до заданных 60В, дальше ток выпрямляется диодным мостом. Дроссели и конденсаторы сглаживают пульсацию и высокочастотные наводки. Трансформатор намотан на ферритовом кольце склеенному из двух колец размерами 45*28*8 марки НМ2000. Все грани кольца скругляются напильником, потом транс обматывается тряпочной изолентой.

Высококачественный усилитель мощности схема

Первичная обмотка намотана 10 жилами диаметром 0,8 мм и содержит 2*5 витков. Витки распределяются равномерно по кольцу. На выводах все жилы скручиваются. После первичной обмотки опять слой изоленты. Вторичная обмотка намотана 3 жилами таким же проводом и содержит 2*19 витков.

Высококачественный усилитель мощности схема

Высококачественный усилитель мощности схема

Радиатором для выходных транзисторов служит дюралюминиевая пластинка, толщиною 3-4 мм, длиной около 10 см и высотой около 3см.

Для питания блока фильтров необходимо двуполярное питание +-15В. Реализуется оно при помощи стабилизатора напряжения собранного на транзисторах VT8, VT9 и кренках 7815, 7915. Транзисторы и кренки также имеют маленькие алюминиевые пластинки-радиаторы. Для питания блока защиты сделан отвод из положительного плеча питания усилителя. Падение напряжения реализует двухватный резистор R17.

Включается преобразователь как и сам усилитель с помощью клеммы REM, подавая на нее +12В от магнитолы, замка зажигания или например выключателя. При выключенном усилителе, ток потребления очень мал. На плате, также предусмотрен разъем для подключения вентиляторов охлаждения. Размеры печатной платы 140х105мм.

Усилитель мощности

Схема высококачественного усилителя мощности также взята из форума сайта cxem.net. Данный усилитель здесь зовут "Lanzar". Схема выбрана за ее высокое качество звука, большую мощность, относительную простоту в настройке, высокий басовый потенциал.

Читайте также:  Вязаная куртка женская своими руками

Высококачественный усилитель мощности схема

Правильно собранный усилитель работает сразу, настройка сводится к установке тока покоя. Выставляется он подстроечным резистором R15. Сначала выставляют минимальный ток покоя и дают усилителю поработать 15-20 минут на средней мощности. После этого закорачивают вход, отключают акустику и выставляют ток покоя в пределах 50-80 мА. Меряют его по спаду напряжения на резисторах R24 — R27, он должен лежать в пределах 0,22-0,36 В. Напряжение в правом и левом плече может немного отличаться. В схеме желательно использовать пленочные конденсаторы К73- 17 или импортные аналоги, С8, С12, С13 — можно керамику. Выходные и предвыходные транзисторы желательно подбирать попарно, ну хотя бы из одной партии, также попарно желательно отбирать и VT1, VT3 и VT2, VT4. На фото резисторы R1 и R2 на 0,25Вт, позже они были заменены на 2Вт, хотя достаточно резисторов и 0,5Вт. Для транзисторов VT5, VT7 сделан небольшой алюминиевый радиатор. Размеры печатной платы 140х80мм.

Высококачественный усилитель мощности схема

Блок фильтров и защиты

Так как усилитель для сабвуфера, нужно выделить из общего широкополосного стереосигнала сумованый, узкополосный низкочастотный сигнал. Для этого собранный блок фильтров. Он содержит сумматор, который сумирует стерео сигнал в моно, сабсоник, который отбрасывает инфранизкие частоты, фильтр НЧ, который обрезает диапазон к 300Гц с крутизной 12дБ/окт, регулирующий фильтр НЧ с частотой среза в пределах 35-150Гц и регулятор фазы, который сдвигает фазу сигнала для лучшего согласования с акустикой.

Все конденсаторы в сигнальных цепях пленочные, за исключением С3, С4, С6, С8. В моем случае керамическими являются также шунты С5, С7. Если чувствительности усилителя окажется мало, резисторами R7, R8, R9, R10 можно изменить коэффициент усиления. Повысить его можно увеличением номиналов R9, R10 и уменьшением R7, R8. Схема наведена ниже.

Высококачественный усилитель мощности схема

Блок защиты сохранит сабвуфер при неполадках в усилителе и защитит АС от постоянного напряжения. Также он устраняет щелчки при включении, подключая нагрузку через несколько секунд после включения усилителя. Одним недостатком является то, что схема питается от того же источника питания, что и усилитель мощности, потому при выключении, реле не отключает громкоговоритель сразу, а через несколько секунд, за которые разряжаются конденсаторы блока питания.

Высококачественный усилитель мощности схема

Блок защиты и блок фильтров смонтированы на одной печатной плате размерами 185х53мм. Места для стабилитронов VD2, VD3 не предусмотрено, у меня они запаяны в месте подключения питания на плату, хотя думаю можно обойтись и без них, возможно тогда реле будет срабатывать чуть быстрее при выключении.

Конструкция корпуса и монтаж

Высококачественный усилитель мощности схема

Высококачественный усилитель мощности схема

Все платы смонтированы на дюралюминиевой пластине толщиной 3мм. К ней также прикручивается радиатор выходных транзисторов. Между радиатором и основой, нанесен слой термопасты, таким образом пластина также играет роль радиатора. Выходные транзисторы прижимаются непосредственно к радиатору, между радиаторами и корпусами транзисторов изоляционная прокладка и слой термопасты.

Высококачественный усилитель мощности схема

Высококачественный усилитель мощности схема

Высококачественный усилитель мощности схема

Боковые стенки сделаны из дубовых планок размерами 230х47х15 мм. С внутренней стороны планок, внизу, сделаны фаски, в которые вставляется основа усилителя. С наружи планкам придался коричневый цвет и покрылись лаком. Передняя и задняя стенки также из дюралюминиевых пластин. На передней панели крепятся входные и выходные клеммы, регуляторы чувствительности, среза частоты и фазы, индикатор включения, а также куллер. На задней панели крепится еще один куллер, а также сделаны отверстия для циркуляции воздуха. Клеммы питания также на задней панели. Передний куллер работает на вдув холодного воздуха снаружи-внутрь корпуса, непосредственно на радиатор. Задний на вытяжку горячего воздуха из корпуса. Охлаждения в осеннюю пору хватает, летом испытания еще не проводились, все же перегрев на высокой мощности не исключаю. Поэтому при повторении конструкции советовал бы чуть увеличить размеры радиаторов.

Высококачественный усилитель мощности схема

Высококачественный усилитель мощности схема

Верхняя крышка сделана из ламинируемого МДФ, ее толщина 3-4мм, сверху черная краска и лак.

Высококачественный усилитель мощности схема

Высококачественный усилитель мощности схема

Звучит усилитель замечательно, мощно, напористо, чуствуется запас мощности, бас плотный и глубокий.

Ниже вы можете скачать печатные платы в формате LAY