Унч на польових транзисторах своїми руками. Найпростіші підсилювачі низької частоти на транзисторах

Підсилювачі на польових транзисторах (ПТ) мають великий вхідний опір. Зазвичай, такі підсилювачі використовуються як перші каскади попередніх підсилювачів, підсилювачів постійного струму вимірювальної та іншої радіоелектронної апаратури.
Застосування в перших каскадах підсилювачів з великим вхідним опором дозволяє узгоджувати джерела сигналу з великим внутрішнім опором з наступними потужнішими підсилювальними каскадами, що мають невеликий вхідний опір. Підсилювальні каскади на польових транзисторах найчастіше виконуються за схемою із загальним джерелом.

Так як напруга зсуву між затвором і витоком дорівнює нулю, то режим спокою транзистора VT характеризується положенням точки А на стік-затворної характеристики при U ЗІ = 0 (рис. 15, б).
У цьому випадку при вступі на вхід підсилювача змінної гармонічної (тобто синусоїдальної) напруги U ЗІ з амплітудою U mЗІ позитивний і негативний напівперіоди цієї напруги будуть посилюватися неоднаково: при негативному півперіоді вхідної напруги U ЗІ амплітуда змінної складової струму стоку I" mc буде більше, ніж при позитивному напівперіоді (I"" mc), так як крутість сток-затворної характеристики на ділянці АВ більша порівняно з крутістю на ділянці АС: Внаслідок цього форма змінної складової струму стоку і створюваного ним змінної напругина навантаженні U ВИХ буде відрізнятися від форми вхідної напруги, тобто виникнуть спотворення сигналу, що посилюється.
Для зменшення спотворень сигналу при його посиленні необхідно забезпечити роботу польового транзистора при постійній крутості його сток-затвора характеристики, тобто на лінійній ділянці цієї характеристики.
З цією метою ланцюг витоку включають резистор Rі (рис.16, а).

Протікає через резистор струм стоку I С0 створює на ньому напругу
U Rі =I С0 Rі, яке прикладається між витоком та затвором, включаючи ЕДП, утворений між областями затвора та витоку, у зворотному напрямку. Це призводить до зменшення струму стоку і режим роботи буде характеризуватись у цьому випадку точкою А” (рис.16,б).

Щоб не відбувалося зменшення коефіцієнта посилення, паралельно резистору Rі підключають конденсатор Си великої ємності, який усуває негативний зворотний зв'язок змінному струму, що утворюється змінною напругою на резисторі Rі. У режимі, що характеризується точкою А", крутизна сток-затворної характеристики при посиленні змінної напруги залишається приблизно однаковою при посиленні позитивних і негативних напівперіодів вхідної напруги, внаслідок чого спотворення сигналів, що посилюються, будуть незначні
(Дільниці A "В" і А "С" приблизно рівні).
Якщо в режимі спокою напруга між затвором і витоком позначити U ЗІО, а струм струму стоку I С0 , що протікає через ПТ, то опір резистора Rі (в омах) можна розрахувати за формулою:
Rі = 1000 U ЗІО / I С0 ,
в яку струм стоку I С0 підставляється в міліамперах.
У схемі підсилювача, наведеної на рис.15, використовується ПТ з керуючим p-n-переходом та каналом р-типу. Якщо як ПТ застосовується аналогічний транзистор, але з каналом n-типу, схема залишається незмінною, а змінюється лише полярність підключення джерела живлення.
Ще більший вхідний опір мають підсилювачі, виконані на польових МДП-транзисторах з індукованим або вбудованим каналом. При постійному струмі вхідний опір таких підсилювачів може перевищувати 100 МОм. Так як напруги їх затвора та стоку мають однакову полярність, для забезпечення необхідної напруги зміщення в ланцюзі затвора можна використовувати напругу джерела живлення G C підключивши його до дільника напруги, включеного на вході транзистора таким чином, як показано на рис.17.

Підсилювачі із загальним стоком

Схема підсилювача на ПТ із загальним стоком аналогічна схемою підсилювача із загальним колектором. На рис.18,а наведена схема підсилювачі із загальним стоком на ПТ з керуючим р-n-переходом та каналом р-типу.

Резистор Rі включений у коло витоку, а стік прямо підключений до негативного полюса джерела живлення. Тому струм стоку, що залежить від вхідної напруги, створює падіння напруги тільки на резисторі Rі. Робота каскаду пояснюється графіками, наведеними на рис.18,б випадку, коли вхідна напруга має синусоїдальну форму. У вихідному стані через транзистор протікає струм стоку I С0 , який на резисторі Rі створює напругу U І0 (U ВИХ0). Протягом позитивного напівперіоду вхідної напруги зворотне зміщення між затвором та витоком збільшується, що призводить до зменшення струму стоку та абсолютної величини напруги на резисторі Rі. У негативний напівперіод вхідної напруги, навпаки, напруга зсуву затвора зменшується, струм стоку та абсолютна величина напруги на резисторі Rі збільшуються. Внаслідок цього вихідна напруга, що знімається з резистора Rі, тобто з початку ПТ (рис.18, б), має таку ж форму, що і вхідна напруга.
У зв'язку з цим підсилювачі із загальним стоком отримали назву витокових повторювачів (напруга витоку за формою та значенням повторює вхідну напругу).

Високоякісний УЗЧ на польових транзисторах з зворотним зв'язком, що компенсує.

Сьогодні вже важко здивувати любителів високоякісного звуковідтворення або паяльник конструкторів, які вміють тримати в руках підсилювачем на польових транзисторах. Більшість таких апаратів, навіть найкращих світових зразків, побудовані за традиційною схемою з диференціальним вхідним каскадом і безліччю додаткових елементів, що не беруть участі у посиленні сигналу, але забезпечують тимчасову та температурну стабільність. Не змінило докорінно традиційних схемних рішень і застосування у вихідних каскадах потужних комплементарних транзисторів з різними типами провідності каналу.

В результаті активних творчих пошуків та свідомого ухилення від численних домінуючих стереотипних схемних рішень мені вдалося створити свій власний оригінальний прототип підсилювача, що має мінімальна кількістьелектронних компонентів і має виняткову стабільність, надійність і високі технічні характеристики, здатні задовольнити запити навіть найдосвідченіших музичних гурманів.

Основні параметри підсилювача при опорі навантаження 8 Ом наведено у таблиці.

Параметр	Значення
Коефіцієнт посилення за напругою
Максимальна вихідна потужність
Швидкість наростання вихідної напруги
Діапазон відтворюваних частот		20 – 3 0000
Нестабільність середньої точки
Напруга вихідних шумів
Коефіцієнт нелінійних спотворень

При розробці підсилювача особливу увагу було звернено на якісні показники, максимальний ККД та мінімальну кількість використовуваних деталей, що дало змогу суттєво підвищити його надійність та спростити повторення. Враховувалося також наявність та доступність деталей у торговельній мережі, що значно знизило собівартість підсилювача.

Підсилювач (дивись схему) складається з вхідного каскаду на малопотужних польових транзисторах різного типупровідності VT1 та VT2 включених за схемою із загальним витоком, навантаженням яких є резистори R2 та R3. Резистор R1 з'єднує затвори цих транзисторів із землею і визначає вхідний опір підсилювача, а спільно з ємністю вхідного роздільного конденсатора C1 задає його частотну характеристику низькочастотної області звукового спектру. Транзистори VT3 і VT4 включені за схемою із загальними базами, напруга на яких задається стабілітронами VD1 і VD2, і забезпечують розв'язку вхідних транзисторів від змінної складової їх вихідного сигналу, а також знижують зайву постійну напругу живлення на їх стоках. Транзистори VT5 та VT6 включені за схемою із загальним колектором, їх переходи база-емітер є елементами зміщення для транзисторів VT1 та VT2, а зміна постійної напругина базах, пов'язаних через резистори R7 і R10 з виходом підсилювача, компенсує довільний догляд середньої точки та зростання струму спокою. Падіння постійної напруги на резисторах R2 і R3 відкриває потужні вихідні транзистори VT7 і VT8 на величину початкового струму стоку (струму спокою), що визначає роботу підсилювача в класі AB.

Схема підсилювача працює в такий спосіб. Позитивна напівхвиля вхідного сигналу через конденсатор C1 проходить на затвор транзистора VT1 і викликає збільшення струму його стоку, в результаті чого збільшується падіння напруги на резисторі R2, що призводить до відмикання транзистора VT7 і появі позитивної напівхвилі сигналу на виході підсилювача. Через дільник напруги на елементах R7, C2, R8, що задає коефіцієнт посилення всього підсилювача, і емітерний повторювач на транзисторі VT5 частина вихідного сигналу подається в джерело транзистора VT1, діючи як негативний зворотний зв'язок, що компенсує нелінійні спотворення напруга стабілізує струм спокою та середню точку. Посилення негативної напівхвилі вхідного сигналу та стабілізація параметрів відбувається аналогічним чином у нижній, симетричній верхній половині схеми. Резистори R4 і R5 разом із вхідними ємностями транзисторів VT7 і VT8 утворюють фільтри нижніх частот, що обмежують смугу пропускання підсилювача та усувають його самозбудження.

Монтаж підсилювач проводиться на друкованій платі з одностороннього фольгованого склотекстоліту розміром 115 ´ 63 мм та товщиною 2 – 3 мм. Нижче показано малюнок друкованої плати з боку доріжок.

Налагодження підсилювача зводиться до встановлення підстроювальних резисторов R2 і R3 струму спокою через вихідні транзистори, а також нульової напруги на виході підсилювача (середньої точки). Для цього резистори R2 і R3 встановлюють у середнє положення, вихід підсилювача навантажують на малопотужну лампу розжарювання напругою 24В і подають напругу живлення. При цьому лампа світитися не повинна, що говорить про правильний монтаж та справні деталі. Поперемінно і плавно обертаючи обидва підстроювальні резистори у бік збільшення їх номіналу, домагаються появи струму через транзистори VT7 і VT8 який контролюють цифровим мілівольтметром за падінням напруги на резисторі R11 або R12. Значення цієї напруги має бути в межах 15 – 20 мВ, що відповідає струму спокою 75 – 100 мА. Якщо середня точка на виході підсилювача зміщена у бік плюсу, її встановлюють підстроювальним резистором R2, якщо вона зміщена у бік мінуса, її встановлюють підстроювальним резистором R3. Знову контролюють струм спокою вихідних транзисторів і за необхідності повторюють операцію ще раз.

Підсилювач зберігає свою працездатність при напрузі живлення від ±15 до ±30 Вольт. Необхідно лише застосовувати блок живлення на струм не менше 5 Ампер, стабілітрони VD 1 і VD 2 на напругу, що дорівнює половині живлячих, конденсатори C5 і C6 на відповідне робоча напруга, а при постійній роботі підсилювача на максимальну віддачу слід збільшити потужність резисторів R11 та R12 до 5 Ватт.

Вхідні транзистори VT1 ​​і VT2 повинні мати рівні або близькі початкові струми стоку IDSS. Вихідні транзистори VT7 і VT8 необхідно підібрати з близькою напругою відкривання каналу VGS(to), яке для цього типу транзисторів може становити від 3 до 4 Вольт. Це можна зробити безпосередньо при покупці, домовившись із продавцем та застосувавши простий саморобний або промисловий пристрій. Добре паруються типи транзисторів, вказані на схемі, їх необхідно встановлювати на радіатори, що мають відповідну потужність, через спеціальні ізоляційні прокладки. Резистори R2 та R3 багатооборотні прецизійні типу СП3-39А, СП5-2 або подібні. Електролітичні конденсатори C2 та C3 застосовані неполярного типу, при використанні імпульсного блокуконденсатори C5 і C6 слід зашунтувати безіндукційними конденсаторами ємністю 0,1 - 1,0 мкФ. Резистори R11 і R12 недротяні типу Fuse, що обриваються при перевантаженні.

Одна з основних особливостей схеми підсилювача полягає в тому, що вихідний сигнал, посилений потужними транзисторами, знімається з їх стоків, які не є керуючими електродами. Це дозволило значно знизити специфічні спотворення, викликані впливом проти-ЕРС звукової котушки гучномовця на вихідні транзистори, якщо сигнал знімається з їх витоків або емітерів. Таким чином, даний підсилювач за принципом роботи прирівнюється до лампового, проте значно перевершує його по економічності, ширині смуги відтворюваних частот, швидкодії та надійності, не кажучи вже про спотворення та витрати на комплектуючі.

Важливою властивістю польових транзисторів є те, що при перегріві провідність їхнього каналу зменшується, відповідно падає крутизна характеристики та струм стоку, що автоматично захищає їх від теплового пробою. Ще одна властивість польових транзисторів, застосованих у вихідному каскаді підсилювача, це їхня квадратична перехідна характеристика, яка сприяє зменшенню нелінійних спотворень при великих рівнях вихідної потужності. Чим вище струм через транзистори VT7 і VT8, тим більшими стають їхня крутість характеристики і коефіцієнт посилення, і тим глибшою виявляється негативний зворотний зв'язок.

При включенні підсилювача в мережу, до моменту досягнення половини напруги живлення на конденсаторах C5 і C6 стабілітрони VD1 і VD2 виявляються замкненими, а разом з ними всі транзистори, відмикання яких відбувається плавно і одночасно в обох половинах схеми, що повністю усуває характерний для багатьох подібних конструкцій неприємна бавовна в гучномовці. З цієї причини підсилювачу не страшні аварійні вимикання та включення напруги живлення навіть під час роботи на повній вихідній потужності.

Підсилювач був випробуваний у роботі з різними джерелами сигналу, при різних температурах навколишнього середовища, і показав свою високу надійність, відмінні вихідні та динамічні характеристики, і рекомендується для повторення любителям високоякісного домашнього або професійного звуковідтворення. Блок регулювання гучності, тембрів та балансу можна виконати за схемою, наведеною на сайті http://cxem.net/sound/tembrs/tembr14.php із використанням спеціалізованої мікросхеми TDA1524A. При необхідності до схеми можна додати також підсилювач мікрофонного сигналу, виконаного за будь-якою відомою схемою. Розташування деталей на платі підсилювача показано нижче.

Збільшити лінійність підсилювача та ще більше знизити коефіцієнт нелінійних спотворень можна паралельним включенням у кожне плече двох вихідних транзисторів та юстируванням (підгонкою номіналу) одного з резисторів R 8 або R 9 у ланцюзі зворотнього зв'язку. Якщо видалити перехідний конденсатор C 1 схему можна перетворити на потужний лінійний підсилювач постійного струму для систем автоматики, телемеханіки та управління.

Юрко Стрєлков-Серга
а/с 5000 Вінниця-18
[email protected]

Технічні характеристики
Максимальна середньоквадратична потужність:
при RH = 4 Ом, Вт 60
при RH = 8 Ом, Вт 32
Робочий діапазон частот. Гц 15...100 000
Коефіцієнт нелінійних спотворень:
при f = 1 кГц, Рвих = 60 Вт, RH = 4 Ом, % 0,15
при f = 1 кГц, Рвих = 32 Вт, RH = 8 Ом, % 0,08
Коефіцієнт посилення, дБ 25...40
Вхідний імпеданс, ком 47

Налаштування

Малоймовірно, що будь-який досвідчений експериментатор матиме труднощі при досягненні задовільних результатів при побудові підсилювача за цією схемою. Головні проблеми, які слід передбачити - це неправильне встановлення елементів та пошкодження МОП транзисторів при неправильному поводженні з ними або при порушенні схеми. Як керівництво для експериментатора пропонується наступний перелік контрольних перевірок для пошуку несправностей:
1. Під час складання друкованої плати спочатку встановіть пасивні елементи та переконайтесь у правильному включенні полярності електролітичних конденсаторів. Потім встановіть транзистори VT1...VT4. І, нарешті, встановіть МОП транзистори, уникаючи статичного заряду, замикаючи одночасно виводи на землю та використовуючи заземлений паяльник. Перевірте зібрану плату на правильність встановлення елементів. Для цього буде корисно користуватися розташуванням елементів, показаним на рис. 2 Перевірте друковані плати на відсутність замикань припоєм доріжок і, якщо вони є, видаліть їх. Перевірте вузли пайок візуально та електрично за допомогою мультиметра та переробіть, якщо це необхідно.
2. Тепер на підсилювач може бути подано напругу живлення та виставлено струм спокою вихідного каскаду (50...100 мА). Потенціометр R12 спочатку встановлюється за мінімальним струмом спокою (до відмови проти годинникової стрілки на топології плати рис. 2). позитивну гілка живлення включається амперметр з межею виміру 1 А. Обертанням двигуна резистора R12 досягають показань амперметра 50 ... 100 мА. Встановлення струму спокою може бути виконане без підключення навантаження. Однак, якщо навантажувальний динамік включений у схему, він повинен бути захищений запобіжником від перевантаження по постійному струму. При встановленому струмі спокою прийнятне значення вихідної напруги усунення має бути менше 100 мВ.

Зайві або безладні зміни струму спокою при регулюванні R12 вказують на виникнення генерації у схемі або неправильне з'єднання елементів. Слід дотримуватися рекомендацій, описаних раніше (послідовне включення до ланцюга затвора резисторів, мінімізація довжини з'єднувальних провідників, загальне заземлення). Крім того, конденсатори розв'язки по живленню повинні встановлюватися в безпосередній близькості до вихідного каскаду підсилювача та точки заземлення навантаження. Щоб уникнути перегріву потужних транзисторіврегулювання струму спокою має виконуватися при встановлених на тепловідвід МОП транзисторах.
3.Після встановлення струму спокою амперметр має бути видалено
з ланцюга позитивного живлення та на вхід підсилювача може бути
подано робочий сигнал. Рівень вхідного сигналу для отримання повної номінальної потужності має бути таким:
UBX = 150 мВ (RH = 4 Ом, Кі = 100);
UBX = 160 мВ (RH = 8 Ом, Кі = 100);
UBX = 770 мВ (RH = 4 Ом, Кі = 20);
UBX = 800 мВ (RH = 8 Ом, Кі = 20).
"Підрізання" на піках вихідного сигналу при роботі з номінальною потужністю вказує на погану стабілізацію напруги живлення та може бути виправлено зниженням амплітуди вхідного сигналу та зменшенням номінальних характеристик підсилювача.
Амплітудно-частотна характеристика підсилювача може бути перевірена в діапазоні частот 15 Гц... 100 кГц за допомогою набору для звукового тестування або генератора та осцилографа. Спотворення вихідного сигналу на високих частотах вказує на реактивний характер навантаження і для відновлення форми сигналу знадобиться підбір величини індуктивності вихідного дроселя L1. Амплітудно-частотна характеристика на високих частотах може бути вирівняна за допомогою компенсаційного конденсатора, включеного паралельно R6. Низькочастотна частина амплітудно-частотної характеристики коригується елементами R7, С2.
4.Наявність фону (гудіння) найімовірніше відбувається у схемі
при установці надто високого посилення. Наведення на вході з високим
імпедансом мінімізується використанням екранованого
кабелю, заземленого у джерелі сигналу. Низькочастотні пульсації живлення, що потрапляють із живленням у вхідний каскад
підсилювача, можуть бути усунені конденсатором СЗ. Додаткове
ослаблення фону здійснюється диференціальним каскадом
на транзисторах VT1, VT2 підсилювача. Однак, якщо джерелом фону є напруга живлення, то можна підібрати значення СЗ, R5 для придушення амплітуди пульсацій.
5. У разі виходу з ладу транзисторів вихідного каскаду через короткого замиканняу навантаженні або через високочастотну генерацію необхідно замінити обидва МОП транзистора, при цьому малоймовірно, щоб з ладу вийшли інші елементи. При установці схеми нових приладів процедура налаштування повинна бути повторена.

Схема блоку живлення

Найкращі конструкції "Радіоаматора" Випуск 2

Схема підсилювача із змінами:

Цей пристрій дозволяє підключити динамічний мікрофон, електрогітару та інші джерела сигналу з високим вихідним опором до звукової карти комп'ютера. Пристрій не вносить частотних спотворень у звуковому діапазоні частот, а також спотворень, пов'язаних з нелінійністю підсилювального приладу, оскільки побудована за схемою повторювача.

Іншими словами, якщо вас хоч трохи турбує якість звуку, що записується, у вас непогана звукова карта і дорогий мікрофон, то цей пристрій - те, що вам необхідно.

Трохи про схему. Пристрій починає працювати, якщо в роз'єм J1 вставляється моноджек, або, якщо по-науковому, штекер діаметром 6,35 мм (1/4 дюйма). При цьому через джек мінусовий контакт акумулятора замикається на мінус живлення і пристрій починає роботу. Також другим контактом цього штекера вхідний сигнал подається на резистор R1, що забезпечує високий вхідний опір пристрою. Конденсатор C2 проводить частотне коригування, обрізаючи частоти вище за звуковий діапазон. Резистори R2-R4 забезпечують необхідне зсув на затворі польового транзистора.

У даній конструкції застосований польовий транзистор КП303 з індексом Е. При використанні транзистора з іншим індексом, можливо, доведеться зменшити номінали резисторів R3 і R4. Резистор R5 є навантаженням підсилювального каскаду, з нього звуковий сигнал знімається конденсатором C5 через резистор R7 подається на вхід звукової карти комп'ютера.

Діод VD1 у схемі виконує функцію захисту від дурня від випадкового переполюсування, оскільки конструктивні особливостіроз'єм батареї «Крона» не виключають такої можливості. Діод краще застосувати германієвий, оскільки падіння напруги на ньому буде меншим. Але це зовсім не критично, його можна замінити будь-яким малопотужним кремнієвим діодом, наприклад, КД521, КД522, 1N4148 і т.п.

Пристрій збирається на платі з одношарового фольгованого текстоліту розмірами 47х26мм. Трасування плати у програмі Dip Trace буде наведено нижче. Але можна обійтися і без виготовлення плати, а зібрати все на універсальній монтажній платі (це та, яка з купою дірочок) такого ж розміру.

Корпус пристрою виготовляється із одношарового текстоліту для повного екранування підсилювача.

Розміри його деталей такі:
- бічні стінки 60х50 мм – 2 штуки
- передня стінка 50х30 мм – 1 штука
- Задня стінка 46х30 мм – 1 штука. Розмір 46 мм не критичний, може варіюватися від 50 мм до 35 мм. Все залежить від того, як ви бажаєте встановлювати батарею живлення.
- нижня та проміжна стінки 55х30 мм

Стінки корпусу спаюють між собою припоєм. Фольга на всіх стінах має опинитися всередині корпусу. Намагайтеся не перегрівати текстоліт, оскільки фольга може легко відшаруватись.

Насамперед спаюються між собою всі стінки, крім задньої. Потім просвердлюються отвори для роз'єму джеку діаметром 10 мм, отвір для проводів живлення, десь 3 мм у діаметрі і таке ж у задній стінці для екранованого дроту з мініджеком.

Також у місці кріплення задньої стінки припаюється скоба з товстої мідного дроту, в яку вставлятиметься низ задньої стінки.

Після цього потрібно буде приклеїти роз'єм для «Крони». До речі, його можна взяти з крони, що вже відпрацювала, як я завжди і роблю. Клеїться це роз'єм термоклеєм до задньої сторони передньої стінки. Важливо, щоб жоден із контактів роз'єму не стосувався фольги корпусу.

Декілька слів про помилки монтажу:
В цілях покращення читаності схем розмотрим підсилювач потужності з двома парами кінцевих польових транзисторів та живленні ±45 В.
Як перша помилка спробуємо "запаяти" стабілітрони VD1 і VD2 не правильною полярністю (правильне включення показано на малюнку 11). Карта напруг набуде вигляду, показаного на малюнку 12.

Рисунок 11 Цоколівка стабілітронів BZX84C15 (втім і на діодах цоколівка така сама).

Рисунок 12 Карта напруг підсилювача потужності при неправильному монтажі стабілітронів VD1 та VD2.

Дані стабілітрони потрібні для формування напруги живлення операційного підсилювача і обрані на 15 виключно через те, що ця напруга є для даного операційного підсилювача оптимальним. Працездатність без втрати якості підсилювач зберігає і при використанні поруч номіналів, що стоять по лінійці - на 12 В, на 13 В, на 18 В (але не більше 18 В). При неправильному монтажі замість напруги живлення опреционный підсилювач отримує лише напруга падіння на n-p переходістаблітронів. Струм покая регулюється нормально, на виході підсилювача присутня невелика постійна напруга, вихідний сигнал відсутній.
Також можливий неправильний монтаж діодів VD3 та VD4. У цьому випадку струм спокою обмежується лише номіналами резисторів R5, R6 та може досягати критичної величини. Сигнал на виході підсилювача буде, але досить швидке нагрівання кінцевих транзисторів однозначно спричинить їх перегрів і вихід підсилювача з ладу. Карта напруг і струмів для цієї помилки показані на рисунку 13 та 14.

Рисунок 13 Карта напруги підсилювача при неправильному монтажі діодів термостабілізації.

Малюнок 14 Мапа струмів підсилювача при неправильному монтажі діодів термостабілізації.

Наступною популярною помилкою монтажу є неправильний монтаж транзисторів передостаннього каскаду (драйверів). Карта напруг підсилювача в цьому випадку набуває вигляду, показаного на малюнку 15. У цьому випадку транзистори кінцевого касада повністю закриті і на виході підсилювача спостерігається відсутність будь-яких ознак звуку, а рівень постійної напруги максимально наближений до нуля.

Рисунок 15 Карта напруги при неправильному монтажі транзисторів драйверного каскаду.

Далі найнебезпечніша помилка - поплутані місцями транзистори драйверного каскаду, причому цоколівка теж поплутана внаслідок чого додається до висновків транзисторів VT1 і VT2 є вірним і вони працюють у режимі емітерних повторювачів. У цьому випадку струм через кінцевий каскад залежить від положення двигуна підстроювального резистора і може бути від 10 до 15 А, що в будь-якому випадку викличе перевантаження блока живлення та швидке розігрівання кінцевих транзисторів. На малюнку 16 показані струми при середньому положенні підстроювального резистора.

Малюнок 16 Карта струмів при неправильному монтажі транзистрів драйверного каскаду, цоколівка теж поплутана.

Запаяти "навпаки" виведення кінцевих польових транзисторів IRFP240 - IRFP9240 навряд чи вдасться, а ось поміняти їх місцями виходить досить часто. У цьому випадку встановлені в транзисторах діоди виходять у нелегкій ситуації - напруга, що додається до них, має полярність відповідну їх мінімальному опору, що викликає максимальне споживання від блоку живлення і як швидко вони вигоряють більше залежить від удачі ніж від законів фізики.
Фейверк на платі може статися ще з однієї причини - у продажу миготять стабілітрони на 1,3 Вт у корпусі такому ж як у діодів 1N4007, тому перед монтажем стабілітронів у плату, якщо вони у чорному корпусі варто уважніше ознайомитися з написами на корпусі. При монтажі замість стабілітронів діодів напруга живлення операційного підсилювача обмежена лише номіналами резисторів R3 та R4 та споживаним струмом самого операційного підсилювача. У будь-якому випадку величина напруги, що вийшла, значно більша за максимальну напругу живлення для даного ОУ, що тягне його вихід з ладу іноді з відстрілом частини корпусу самого ОУ, ну а далі можлива поява на його виході постійної напруги, близької в напрузі живлення підсилювача, що спричинить появу постійного напруги на виході самого підсилювача потужності Зазвичай кінцевий каскад у разі залишається працездатним.
Ну і наостанок кілька слів про номінали резисторів R3 та R4, які залежать від напруги живлення підсилювача. 2,7 кОм є найбільш універсальним, однак при живленні підсилювача напругою ±80 В (тільки на 8 Ом навантаження) дані резистори будуть розсіювати близько 1,5 Вт, тому його необхідно замінити на резистор 5,6 кОм або 6,2 кОм, що знизить виділену теплову потужністьдо 0,7 Вт.

Зовнішній виглядмодифікації підсилювача потужності наведений на фотографіях нижче:

Залишилося в цю бочку меду хлюпати ложку дьогтю.
Справа в тому, що польові транзистори IRFP240 і IRFP9240, що використовуються в підсилювачі, припинила випуск фірма розробник International Rectifier (IR), яка додавала більше уваги до якості продукції, що випускається. Основна проблема цих транзисторів – вони розроблялися для використання у джерелах живлення, але виявилися цілком придатними для звукової підсилювальної апаратури. Підвищена увагадо якості компонентів, що випускаються з боку International Rectifier, дозволяло не виробляючи підбір транзисторів включати паралельно кілька транзисторів, не турбуючись про відмінності характеристик транзисторів - розкид не перевищував 2%, що цілком прийнятно.
На сьогодні транзистори IRFP240 і IRFP9240 випускаються фірмою Vishay Siliconix, яка не так трепетно ​​ставиться до продукції, що випускається і параметри транзисторів стали придатними лише для джерел живлення - розкид "коф посилення" транзисторів однієї партії перевищує 15%. Це виключає паралельне включення без попереднього відбору, а кількість перевірених транзисторів для вибору 4 однакові перевалює кілька десятків екземплярів.
У зв'язку з цим перед складання даного підсилювача насамперед слід з'ясувати, якої фірми транзистори ви може дістати. Якщо у Ваших магазинах у продажу Vishay Siliconix, то рекомендується відмовитися від складання даного підсилювача потужності - Ви ризикуєте досить серйозно витратитися і ні чого не досягти.
Однак і робота з розробки "ВЕРСІЇ 2" цього підсилювача потужності та відсутність пристойних і не дорогих польових транзисторів для вихідного каскаду змусили трохи поміркувати над майбутнім цієї схемотехніки. В результаті було змодельовано "ВЕРСІЮ 3", що використовує замість польових транзисторів IRFP240 - IRFP9240 фірми Vishay Siliconix біполярну пару від TOSHIBA - 2SA1943 - 2SC5200, які на сьогодні ще цілком пристойної якості.
Принципова схеманового варіанта підсилювача увібрала доопрацювання "ВЕРСІЇ 2" і зазнала змін у вихідному каскаді, дозволивши відмовитися від використання польових транзисторів. Принципова схема наведена нижче:

Принципова схема з використанням польових транзисторів як повторювачів ЗБІЛЬШИТИ

У цьому випадку польові транзистори збереглися, але вони застосовуються як повторювачі напруги, що значно розвантажує драйверний каскад. У систему захисту введено невеликий позитивний зв'язок, що дозволяє уникнути збудження підсилювача потужності на межі спрацьовування захисту.
Друкована плата в процесі розробки, орієнтовно результати реальних вимірів та працездатна друкована плата з'являться в кінці листопада, а поки що можна запропонувати графік вимірювання THD, отриманий МІКРОКАП. Докладніше про цю програму можна почитати.