Стабильный бестрансформаторный усилитель НЧ

И. АКУЛИНИЧЕВ, Радио №4/1967, ст.28

При создании усилителей, пред­назначенных для высококаче­ственного воспроизведения зву­ковой частоты, многие конструкторы используют широкие возможности бестрансформаторных усилителей НЧ. Однако обилие схем таких уси­лителей и множество предложений по их усовершенствованию свидетель­ствуют о том, что ряд вопросов повы­шения надежности бестрансформа­торных усилителей все еще ждет своего решения.

Усилитель, построенный по схеме, приведенной на рисунке, имеет галь­ванические связи между всеми че­тырьмя каскадами, а звуковая ка­тушка громкоговорителя включена между средней точкой последова­тельно соединенных транзисторов Т₆, Т₇ выходного каскада и эмиттером транзистора Т₁ входного каскада. Поскольку база Т1 соединена со средней точкой источника питания (через делитель R₁, R₂), то по прин­ципу классического стабилизатора напряжения обеспечивается надеж­ное симметрирование мощных тран­зисторов по постоянной составля­ющей.

Для устранения амплитудных искажений, свойственных обыч­ным усилителям, в качестве кол­лекторной нагрузки транзистора Т₂ использовано внутреннее сопро­тивление транзистора Т₃. Это обеспе­чивает также стабильность тока в цепи диода Д₁ при амплитудных зна­чениях переменного напряжения на коллекторах T₂, Т₃, близких напря­жению источника питания.

Входное сопротивление усилителя 20 ком. Выходную мощность 3 ва он отдает при входном напряжении 4—6 мв. Усилитель хорошо работает от звукоснимателя, микрофона и да­же от головки магнитофона «Комета» на нагрузку — громкоговоритель типа «Кинап». При согласовании с усилителем акустического агрегата суммарное сопротивление нагрузки должно быть в пределах 6—10 ом.

В усилителе использованы два электролитических конденсатора (С₂, С₃) емкостью по 2000 мкф, обеспечивающие частотную развязку в цепи обратной связи. На схеме не изображены обычные цепи регули­ровки усиления и тембра. Поскольку нижний по схеме конец входной цепи и звуковая катушка громкоговори­теля находятся под постоянным на­пряжением, то в случае необходи­мости заземления их усилитель нужно питать от изолированного источника.

У автора в течение двух лет усили­тель работает в качестве УНЧ теле­визора и питается от общего (зазем­ленного) источника, однако для этого пришлось устранить гальваническую связь дискриминатора и регулятора громкости с «землей».

Первое подключение к собранному усилителю источника питания необ­ходимо произвести через миллиампер­метр и включенный последовательно с ним переменный резистор в 200 ом. Убедившись в том, что ток покоя усилителя не превышает 25—30 ма, сопротивление в цепи питания можно уменьшить до нуля.

При напряжении источника пита­ния 17—18 в ток покоя должен быть равен 20—25 ма. Если ток покоя велик, то следует несколько умень­шить (но не меньше 3 ма) коллектор­ный ток транзисторов Т₂, Т₃ или заменить диод Д₁ (предварительно отключив источник питания). Диод лучше брать плоскостной германие­вый типа ДГ-Ц20-24 или Д7В.

После установки тока покоя необ­ходимо проверить вольтметром сим­метричность плеч выходного каскада между точкой «+9 в» и плюсом и минусом источника питания. Если эта симметрия нарушена, нужно по­добрать величину’ резистора R₇. На этом налаживание усилителя закан­чивается. Если возникает необходимость рас­ширения полосы пропускания усили­теля в сторону низших частот (напри­мер, для регистрации физиологиче­ских параметров), то это можно еде лать посредством положительной об­ратной связи с выхода второго ка­скада на вход первого через цепь с большой постоянной времени.

От редакции. В лаборатории жур­нала «Радио» были проведены испы­тания описанного выше усилителя НЧ. Ток покоя усилителя не пре­вышал значений, рекомендуемых для бестрансформаторных усилите­лей с оконечными транзисторами типа П201— П203. Так, при напря­жении источника питания 4,5 В ток покоя был равен 2 ма, при 6 в — 4 ма; 8 в — 6 ма; 10 в — 10 мс; 12 В — 13 ма; 14 В — 17 ма; 16 В — 21 ма и 18 В — 25 ма.

Зависимость максимальной выход­ной мощности усилителя от напря­жения источника питания при коэф­фициенте нелинейных искажений, не превышающем 5%, и сопротив­лении нагрузки 6 ом на частоте 1000 гц характеризуется следующими цифрами: при напряжении питания 4,5 В — 0,24 вт; 6 в — 0,32 вт;

Потребляемый ток при работе уси­лителя в режиме максимальной мощности при напряжении питания 4,5 в составил 100 ма; 6 в — 130 ма; 8 в — 180 ма; 10 в — 235 ма; 12 в — 285 ма; 14 в — 350 ма; 16 в — 400 ма и 18 в — 455 ма.

Полоса пропускания усилителя находится в пределах 17 гц-5 кгц (при неравномерности 6 дб) и вполне приемлема для воспроизведения низ­ких и средних частот. Усилитель об­ладает высокой чувствительностью. Для получения максимальной выход­ной мощности на вход усилителя не­обходимо подать напряжение сиг­нала около 2 мв.

Следует отметить, что, как и во всех других усилителях НЧ, соб­ранных по бестрансформаторной схе­ме, ток, потребляемый усилителем, возрастал по мере увеличения часто­ты усиливаемого сигнала, что свя­зано с плохими частотными свойст­вами транзисторов типа П201. В связи с этим при использовании усилите­ля в условиях резко изменяющейся температуры окружающей среды це­лесообразно устанавливать выход­ные транзисторы на радиаторы или применить более высокочастотные транзисторы, например типа 1Т403. Более подробно о частотных свойст­вах транзисторов, используемых в выходных каскадах бестрансформа­торных усилителей НЧ, см. на стр. 29—31. » Усилитель испытывался также в работе от проигрывателя и приемни­ка с громкоговорителем мощностью 4 вт, показав хорошие результаты.