Унч на 3 транзисторах: Схемы усилителей мощности на транзисторах, самодельные УНЧ и УМЗЧ

Радиосхемы. — Схемы усилителей на транзисторах






Радиотехника
начинающим
перейти
в
раздел

Букварь
телемастера
перейти
в раздел


Основы
спутникового телевидения
перейти
в раздел


Каталог
схем
перейти
в раздел

Литература
перейти
в раздел


Статьи
перейти
в раздел


Схемы
телевизоров
перейти
в
раздел

Файловое
хранилище
перейти
в раздел


Доска
объявлений
перейти
в раздел


Радиодетали
и

ремонт в Вашем городе
перейти
в
раздел

ФОРУМ
перейти
в раздел

Справочные материалы
Справочная литература
Микросхемы
Прочее

Самый простой усилитель звука на одном транзисторе.

Унч на 3 транзисторах: Схемы усилителей мощности на транзисторах, самодельные УНЧ и УМЗЧ Усилитель низкой частоты на мощных транзисторах

Усилители низкой частоты (УНЧ) используют для преобразования слабых сигналов преимущественно звукового диапазона в более мощные сигналы, приемлемые для непосредственного восприятия через электродинамические или иные излучатели звука.

Заметим, что высокочастотные усилители до частот 10… 100 МГц строят по аналогичным схемам, все отличие чаще всего сводится к тому, что значения емкостей конденсаторов таких усилителей уменьшаются во столько раз, во сколько частота высокочастотного сигнала превосходит частоту низкочастотного.

Простой усилитель на одном транзисторе

Простейший УНЧ, выполненный по схеме с общим эмиттером, показан на рис. 1. В качестве нагрузки использован телефонный капсюль. Допустимое напряжение питания для этого усилителя 3…12 В.

Величину резистора смещения R1 (десятки кОм) желательно определить экспериментально, поскольку его оптимальная величина зависит от напряжения питания усилителя, сопротивления телефонного капсюля, коэффициента передачи конкретного экземпляра транзистора.

Рис. 1. Схема простого УНЧ на одном транзисторе + конденсатор и резистор.

Для выбора начального значения резистора R1 следует учесть, что его величина примерно в сто и более раз должна превышать сопротивление, включенное в цепь нагрузки. Для подбора резистора смещения рекомендуется последовательно включить постоянный резистор сопротивлением 20…30 кОм и переменный сопротивлением 100… 1000 кОм, после чего, подав на вход усилителя звуковой сигнал небольшой амплитуды, например, от магнитофона или плеера, вращением ручки переменного резистора добиться наилучшего качества сигнала при наибольшей его громкости.

Величина емкости переходного конденсатора С1 (рис. 1) может находиться в пределах от 1 до 100 мкФ: чем больше величина этой емкости, тем более низкие частоты может усиливать УНЧ. Для освоения техники усиления низких частот рекомендуется поэкспериментировать с подбором номиналов элементов и режимов работы усилителей (рис.Унч на 3 транзисторах: Схемы усилителей мощности на транзисторах, самодельные УНЧ и УМЗЧ 1 — 4).

Улучшениые варианты однотранзисторного усилителя

Усложненные и улучшенные по сравнению со схемой на рис. 1 схемы усилителей приведены на рис. 2 и 3. В схеме на рис. 2 каскад усиления дополнительно содержит цепочку частотнозависимой отрицательной обратной связи (резистор R2 и конденсатор С2), улучшающей качество сигнала.

Рис. 2. Схема однотранзисторного УНЧ с цепочкой частотнозависимой отрицательной обратной связи.

Рис. 3. Однотранзисторный усилитель с делителем для подачи напряжения смещения на базу транзистора.

Рис. 4. Однотранзисторный усилитель с автоматической установкой смещения для базы транзистора.

В схеме на рис. 3 смещение на базу транзистора задано более «жестко» с помощью делителя, что улучшает качество работы усилителя при изменении условий его эксплуатации. «Автоматическая» установка смещения на базе усилительного транзистора применена в схеме на рис. 4.

Двухкаскадный усилитель на транзисторах

Соединив последовательно два простейших каскада усиления (рис. 1), можно получить двухкаскадный УНЧ (рис. 5). Усиление такого усилителя равно произведению коэффициентов усиления отдельно взятых каскадов. Однако получить большое устойчивое усиление при последующем наращивании числа каскадов нелегко: усилитель скорее всего самовозбудится.

Рис. 5. Схема простого двухкаскадного усилителя НЧ.

Новые разработки усилителей НЧ, схемы которых часто приводят на страницах журналов последних лет, преследуют цель достижения минимального коэффициента нелинейных искажений, повышения выходной мощности, расширения полосы усиливаемых частот и т.д.

В то же время, при наладке различных устройств и проведении экспериментов зачастую необходим несложный УНЧ, собрать который можно за несколько минут. Такой усилитель должен содержать минимальное число дефицитных элементов и работать в широком интервале изменения напряжения питания и сопротивления нагрузки.

Схема УНЧ на полевом и кремниевом транзисторах

Схема простого усилителя мощности НЧ с непосредственной связью между каскадами приведена на рис.Унч на 3 транзисторах: Схемы усилителей мощности на транзисторах, самодельные УНЧ и УМЗЧ 6 [Рл 3/00-14]. Входное сопротивление усилителя определяется номиналом потенциометра R1 и может изменяться от сотен Ом до десятков МОм. На выход усилителя можно подключать нагрузку сопротивлением от 2…4 до 64 Ом и выше.

При высокоомной нагрузке в качестве VT2 можно использовать транзистор КТ315. Усилитель работоспособен в диапазоне питающих напряжений от 3 до 15 В, хотя приемлемая работоспособность его сохраняется и при снижении напряжения питания вплоть до 0,6 В.

Емкость конденсатора С1 может быть выбрана в пределах от 1 до 100 мкФ. В последнем случае (С1 =100 мкФ) УНЧ может работать в полосе частот от 50 Гц до 200 кГц и выше.

Рис. 6. Схема простого усилителя низкой частоты на двух транзисторах.

Амплитуда входного сигнала УНЧ не должна превышать 0,5…0,7 В. Выходная мощность усилителя может изменяться от десятков мВт до единиц Вт в зависимости от сопротивления нагрузки и величины питающего напряжения.

Настройка усилителя заключается в подборе резисторов R2 и R3. С их помощью устанавливают напряжение на стоке транзистора VT1, равное 50…60% от напряжения источника питания. Транзистор VT2 должен быть установлен на теплоотводя-щей пластине (радиаторе).

Трекаскадный УНЧ с непосредственной связью

На рис. 7 показана схема другого внешне простого УНЧ с непосредственными связями между каскадами. Такого рода связь улучшает частотные характеристики усилителя в области нижних частот, схема в целом упрощается.

Рис. 7. Принципиальная схема трехкаскадного УНЧ с непосредственной связью между каскадами.

В то же время настройка усилителя осложняется тем, что каждое сопротивление усилителя приходится подбирать в индивидуальном порядке. Ориентировочно соотношение резисторов R2 и R3, R3 и R4, R4 и R BF должно быть в пределах (30…50) к 1. Резистор R1 должен быть 0,1…2 кОм. Расчет усилителя, приведенного на рис. 7, можно найти в литературе, например, [Р 9/70-60].

Схемы каскадных УНЧ на биполярных транзисторах

На рис.Унч на 3 транзисторах: Схемы усилителей мощности на транзисторах, самодельные УНЧ и УМЗЧ 8 и 9 показаны схемы каскодных УНЧ на биполярных транзисторах. Такие усилители имеют довольно высокий коэффициент усиления Ку. Усилитель на рис. 8 имеет Ку=5 в полосе частот от 30 Гц до 120 кГц [МК 2/86-15]. УНЧ по схеме на рис. 9 при коэффициенте гармоник менее 1% имеет коэффициент усиления 100 [РЛ 3/99-10].

Рис. 8. Каскадный УНЧ на двух транзисторах с коэффициентом усиления = 5.

Рис. 9. Каскадный УНЧ на двух транзисторах с коэффициентом усиления = 100.

Экономичный УНЧ на трех транзисторах

Для портативной радиоэлектронной аппаратуры важным параметром является экономичность УНЧ. Схема такого УНЧ представлена на рис. 10 [РЛ 3/00-14]. Здесь использовано каскадное включение полевого транзистора VT1 и биполярного транзистора VT3, причем транзистор VT2 включен таким образом, что стабилизирует рабочую точку VT1 и VT3.

При увеличении входного напряжения этот транзистор шунтирует переход эмиттер — база VT3 и уменьшает значение тока, протекающего через транзисторы VT1 и VT3.

Рис. 10. Схема простого экономичного усилителя НЧ на трех транзисторах.

Как и в приведенной выше схеме (см. рис. 6), входное сопротивление этого УНЧ можно задавать в пределах от десятков Ом до десятков МОм. В качестве нагрузки использован телефонный капсюль, например, ТК-67 или ТМ-2В. Телефонный капсюль, подключаемый при помощи штекера, может одновременно служить выключателем питания схемы.

Напряжение питания УНЧ составляет от 1,5 до 15 В, хотя работоспособность устройства сохраняется и при снижении питающего напряжения до 0,6 В. В диапазоне напряжения питания 2… 15 В потребляемый усилителем ток описывается выражением:

1(мкА) = 52 + 13*(Uпит)*(Uпит),

где Uпит — напряжение питания в Вольтах (В).

Если отключить транзистор VT2, потребляемый устройством ток увеличивается на порядок.

Двухкаскадные УНЧ с непосредственной связью между каскадами

Примерами УНЧ с непосредственными связями и минимальным подбором режима работы являются схемы, приведенные на рис.Унч на 3 транзисторах: Схемы усилителей мощности на транзисторах, самодельные УНЧ и УМЗЧ 11 — 14. Они имеют высокий коэффициент усиления и хорошую стабильность.

Рис. 11. Простой двухкаскадный УНЧ для микрофона (низкий уровень шумов, высокий КУ).

Рис. 12. Двухкаскадный усилитель низкой частоты на транзисторах КТ315.

Рис. 13. Двухкаскадный усилитель низкой частоты на транзисторах КТ315 — вариант 2.

Микрофонный усилитель (рис. 11) характеризуется низким уровнем собственных шумов и высоким коэффициентом усиления [МК 5/83-XIV]. В качестве микрофона ВМ1 использован микрофон электродинамического типа.

В роли микрофона может выступать и телефонный капсюль. Стабилизация рабочей точки (начального смещения на базе входного транзистора) усилителей на рис. 11 — 13 осуществляется за счет падения напряжения на эмиттерном сопротивлении второго каскада усиления.

Рис. 14. Двухкаскадный УНЧ с полевым транзистором.

Усилитель (рис. 14), имеющий высокое входное сопротивление (порядка 1 МОм), выполнен на полевом транзисторе VT1 (истоковый повторитель) и биполярном — VT2 (с общим).

Каскадный усилитель низкой частоты на полевых транзисторах, также имеющий высокое входное сопротивление, показан на рис. 15.

Рис. 15. схема простого двухкаскадного УНЧ на двух полевых транзисторах.

Схемы УНЧ для работы с низкоОмной нагрузкой

Типовые УНЧ, предназначенные для работы на низкоомную нагрузку и имеющие выходную мощность десятки мВт и выше, изображены на рис. 16, 17.

Рис. 16. Простой УНЧ для работы с включением нагрузки с низким сопротивлением.

Электродинамическая головка ВА1 может быть подключена к выходу усилителя, как показано на рис. 16, либо в диагональ моста (рис. 17). Если источник питания выполнен из двух последовательно соединенных батарей (аккумуляторов), правый по схеме вывод головки ВА1 может быть подключен к их средней точки напрямую, без конденсаторов СЗ, С4.

Рис. 17. Схема усилителя низкой частоты с включением низкоомной нагрузки в диагональ моста.Унч на 3 транзисторах: Схемы усилителей мощности на транзисторах, самодельные УНЧ и УМЗЧ

Если вам нужна схема простого лампового УНЧ то такой усилитель можно собрать даже на одной лампе, смотрите у нас на сайте по электронике в соответствующем разделе.

Литература: Шустов М.А. Практическая схемотехника (Книга 1), 2003 год.

Исправления в публикации:
на рис. 16 и 17 вместо диода Д9 установлена цепочка из диодов.

После освоения азов электроники, начинающий радиолюбитель готов паять свои первые электронные конструкции. Усилители мощности звуковой частоты, как правило самые повторяемые конструкции. Схем достаточно много, каждая отличается своими параметрами и конструкцией. В этой статье будут рассмотрены несколько простейших и полностью рабочих схем усилителей, которые успешно могут быть повторены любым радиолюбителем. В статье не использованы сложные термины и расчеты, все максимально упрощено, чтобы не возникло дополнительных вопросов.

Начнем с более мощной схемы.
Итак, первая схема выполнена на известной микросхеме TDA2003. Это монофонический усилитель с выходной мощностью до 7 Ватт на нагрузку 4 Ом. Хочу сказать, что стандартная схема включения этой микросхемы содержит малое количество компонентов, но пару лет назад мною была придумана иная схема на этой микросхеме. В этой схеме количество комплектующих компонентов сведено к минимуму, но усилитель не потерял свои звуковые параметры. После разработки данной схемы, все свои усилители для маломощных колонок стал делать именно на этой схеме.

Схема представленного усилителя имеет широкий диапазон воспроизводимых частот, диапазон питающих напряжений от 4,5 до 18 вольт (типовое 12-14 вольт). Микросхему устанавливают на небольшой теплоотвод, поскольку максимальная мощность достигает до 10 Ватт.

Микросхема способна работать на нагрузку 2 Ом, это значит, что к выходу усилителя можно подключать 2 головки с сопротивлением 4 Ом.
Входной конденсатор можно заменить на любой другой, с емкостью от 0,01 до 4,7 мкФ (желательно от 0,1 до 0,47 мкФ), можно использовать как пленочные, так и керамические конденсаторы.Унч на 3 транзисторах: Схемы усилителей мощности на транзисторах, самодельные УНЧ и УМЗЧ Все остальные компоненты желательно не заменять.

Регулятор громкости от 10 до 47 кОм.
Выходная мощность микросхемы позволяет применять его в маломощных АС для ПК. Очень удобно использовать микросхему для автономных колонок к мобильному телефону и т.п.
Усилитель работает сразу после включения, в дополнительной наладке не нуждается. Советуется минус питания дополнительно подключить к теплоотводу. Все электролитические конденсаторы желательно использовать на 25 Вольт.

Вторая схема собрана на маломощных транзисторах, и больше подойдет в качестве усилителя для наушников.

Это наверное самая качественная схема такого рода, звук чистый, чувствуются весь частотный спектр. С хорошими наушниками, такое ощущение, что у вас полноценный сабвуфер.

Усилитель собран всего на 3-х транзисторах обратной проводимости, как самый дешевый вариант, были использованы транзисторы серии КТ315, но их выбор достаточно широк.

Усилитель может работать на низкоомную нагрузку, вплоть до 4-х Ом, что дает возможность, использовать схему для усиления сигнала плеера, радиоприемника и т.п. В качестве источника питания использована батарейка типа крона с напряжением 9 вольт.
В окончательном каскаде тоже применены транзисторы КТ315. Для повышения выходной мощности можно применить транзисторы КТ815, но тогда придется увеличить напряжение питания до 12 вольт. В этом случае мощность усилителя будет достигать до 1 Ватт. Выходной конденсатор может иметь емкость от 220 до 2200 мкФ.
Транзисторы в этой схеме не нагреваются, следовательно, какое-либо охлаждение не нужно. При использовании более мощных выходных транзисторов, возможно, понадобятся небольшие теплоотводы для каждого транзистора.

И наконец — третья схема. Представлен не менее простой, но проверенный вариант строения усилителя. Усилитель способен работать от пониженного напряжения до 5 вольт, при таком случае выходная мощность УМ будет не более 0,5 Вт, а максимальная мощность при питании 12 вольт достигает до 2-х Ватт.Унч на 3 транзисторах: Схемы усилителей мощности на транзисторах, самодельные УНЧ и УМЗЧ

Выходной каскад усилителя построен на отечественной комплементарной паре. Регулируют усилитель подбором резистора R2. Для этого желательно использовать подстроечный регулятор на 1кОм. Медленно вращаем регулятор до тех пор, пока ток покоя выходного каскада не будет 2-5 мА.

Усилитель не обладает высокой входной чувствительностью, поэтому желательно перед входом применить предварительный усилитель.

Немало важную роль в схеме играет диод, он тут для стабилизации режима выходного каскада.
Транзисторы выходного каскада можно заменить на любую комплементарную пару соответствующих параметров, например КТ816/817. Усилитель может питать маломощные автономные колонки с сопротивлением нагрузки 6-8 Ом.

Список радиоэлементов
ОбозначениеТипНоминалКоличествоПримечаниеМагазинМой блокнот
Усилитель на микросхеме TDA2003

Аудио усилитель

TDA2003

1Поиск в Чип и ДипВ блокнот

С147 мкФ х 25В1Поиск в Чип и ДипВ блокнот

С2Конденсатор100 нФ1ПленочныйПоиск в Чип и ДипВ блокнот

С3Электролитический конденсатор1 мкФ х 25В1Поиск в Чип и ДипВ блокнот

С5Электролитический конденсатор470 мкФ х 16В1Поиск в Чип и ДипВ блокнот

R1Резистор

100 Ом

1Поиск в Чип и ДипВ блокнот

R2Переменный резистор50 кОм1От 10 кОм до 50 кОмПоиск в Чип и ДипВ блокнот

Ls1Динамическая головка2-4 Ом1Поиск в Чип и ДипВ блокнот

Усилитель на транзисторах схема №2

VT1-VT3Биполярный транзистор

КТ315А

3Поиск в Чип и ДипВ блокнот

С1Электролитический конденсатор1 мкФ х 16В1Поиск в Чип и ДипВ блокнот

С2, С3Электролитический конденсатор1000 мкФ х 16В2Поиск в Чип и ДипВ блокнот

R1, R2Резистор

100 кОм

2Поиск в Чип и ДипВ блокнот

R3Резистор

47 кОм

1Поиск в Чип и ДипВ блокнот

R4Резистор

1 кОм

1Поиск в Чип и ДипВ блокнот

R5Переменный резистор50 кОм1

В режиме усиления транзистор усилитель работает в схемах приемников и усилителях звуковой частоты (УЗЧ и УНЧ).Унч на 3 транзисторах: Схемы усилителей мощности на транзисторах, самодельные УНЧ и УМЗЧ При работе применяются малые токи в базовой цепи, управляющие большими токами в коллекторе.В этом заключается и отличие режима усиления от режима переключения, который лишь открывает или закрывает транзистор в зависимости от Uб на базе.

В качестве опыта для начинающего радиолюбителя соберем самый простой усилитель транзистор, в соответствии с предлагаемой схемой и рисунком.

К коллектору VT1
подсоединим высокоомный телефон BF2
, между базой и минусом блока питания подключим сопротивление Rб
, и развязывающую емкость конденсатора C св
.

Конечно, сильного усиления звукового сигнала от такой схемы мы не получим, но услышать звук в телефоне BF1
все таки можно, т.к мы собрали ваш первый усилительный каскад.

Усилительным каскадом называют схему транзистора с резисторами, конденсаторами и другими радиокомпонентами, обеспечивающими последнему условия работы как транзистор усилитель. Кроме того сразу скажем о том, что усилительные каскады можно соединять между собой и получать многокаскадные усилительные устройства.

При подключение источника питания к схеме, на базу транзистора через сопротивление Rб идет небольшое отрицательное напряжение порядка 0,1 – 0,2В, называемое напряжением смещения. Оно немного приоткрывает транзистор, т.е снижает высоту потенциальных барьеров, и через переходы полупроводникового прибора начинает течь небольшой ток, который держит усилитель в дежурном режиме, из которого он способен мгновенно выйти, как только на входе появится входной
сигнал.

Без присутствия напряжения смещения эмиттерный переход будет заперт и, как диод, будет не пропускать положительные полупериоды входного напряжения, а усиленный сигнал будет искажаться.

Если на вход усилителя подсоединить еще один телефон и
применить его в роли микрофона, то он будет преобразовывать возникающие на его мембране звуковые
колебания в переменное напряжение звукового диапазона, которое через
емкость Ссв будет следовать на базу транзистора.Унч на 3 транзисторах: Схемы усилителей мощности на транзисторах, самодельные УНЧ и УМЗЧ

Конденсатор Ссв является связующим компонентом между телефоном и базой. Он отлично пропускает напряжение ЗЧ, но создает серьезную преграду постоянному току идущему из базовой цепи к телефону. Кроме того телефон обладает внутренним сопротивлением порядка 1600 Ом, поэтому без этой емкости конденсатора база через внутреннее сопротивление соединялась бы с эмиттером и никакого усиления не было бы.

Теперь, если начать говорить в телефон-микрофон, то эмиттерной цепи появятся колебания тока телефона Iтлф, которые и будут управлять большим током возникающем в коллекторе и эти усиленные колебания, преобразованные вторым телефоном в обычный звук, мы и будем слышать.

Процесс усиления сигнала можно представить так. В момент отсутствия напряжения входного сигнала Uвх, в цепях базы и коллектора протекают незначительные токи (прямые участки диаграммы а, б, в), заданные приложенным напряжением блока питания, напряжением смещения и усилительными характеристиками биполярного транзистора.

Как только на базу поступает входной сигнал (правая часть диаграммы а), то в зависимости от него начнут изменяться и токи в цепях трехвыводного полупроводникового прибора (правая часть диаграммы б, в).

В отрицательной полуволне сигнала, когда Uвх и напряжение БП суммируются на базе — токи протекающие через транзистор возрастают.

При плюсовой волне минусовое напряжение на базе снижается, как и протекающие токи. Вот таким образом и работает транзистор усилитель.

Если на выход подключить не телефон а резистор, то появляющееся на нем напряжение переменной составляющей усиленного сигнала можно подвести ко входной цепи второго каскада для дополнительного усиления. Один прибор способен усиливать сигнал в 30 — 50 раз.

По этому же принципу работают VT противоположной структуры n-p-n. Но для них полярность включения блока питания необходимо поменять на противоположную.

Для работы транзистора усилителя на его базу, относительно эмиттера, вместе с напряжением входного сигнала обязательно должно поступать постоянное напряжение смещения, открывающее полупроводниковый прибор.Унч на 3 транзисторах: Схемы усилителей мощности на транзисторах, самодельные УНЧ и УМЗЧ

Для германиевых VT открывающее напряжение должно быть не более 0,2 вольта, а для кремниевых 0,7 вольта. Напряжение смещения на базу не подают только тогда, когда эмиттерный переход транзистора применяют для детектирования сигнала, но об этом мы поговорим позднее.

Усилитель низкой частоты (УНЧ) является составной частью большинства радиотехнических устройств как то телевизора, плеера, радиоприемника и различных приборов бытового назначения. Рассмотрим две простые схемы двухкаскадного УНЧ на
.

Первый вариант УНЧ на транзисторах

В первом варианте усилитель построен на кремниевых транзисторах n-p-n проводимости. Входной сигнал поступает через переменный резистор R1, который в свою очередь является нагрузочным сопротивлением для схемы источника сигнала. подсоединены к коллекторной электроцепи транзистора VT2 усилителя.

Настройка усилителя первого варианта сводится к подбору сопротивлений R2 и R4. Величину сопротивлений нужно подобрать такой, чтобы миллиамперметр, подключенный в коллекторную цепь каждого транзистора, показывал ток в районе 0,5…0,8 мА. По второй схеме необходимо также выставить коллекторный ток второго транзистора путем подбора сопротивления резистора R3.

В первом варианте возможно применить транзисторы марки КТ312, или их зарубежные аналоги, однако при этом необходимо будет выставить правильное смещение напряжения транзисторов путем подбора сопротивлений R2, R4. Во втором варианте в свою очередь, возможно применить кремневые транзисторы марки КТ209, КТ361, или зарубежные аналоги. При этом выставить режимы работы транзисторов можно путем изменения сопротивления R3.

В коллекторную электроцепь транзистора VT2 (обоих усилителей) взамен наушников возможно подключить динамик с высоким сопротивлением. Если же необходимо получить более мощное усиление звука, то можно собрать усилитель на , который обеспечивает усиление до 15 Вт.

Источник питания должен выдавать стабильное или нестабильное двуполярное напряжение питания ±45V и ток 5А.Унч на 3 транзисторах: Схемы усилителей мощности на транзисторах, самодельные УНЧ и УМЗЧ
Эта схема УНЧ на транзисторах весьма проста, так как в выходном каскаде используется пара мощных комплементарных транзисторов Дарлингтона . В соответствии с справочными характеристиками эти транзисторы могут коммутировать ток до 5А при напряжении эмиттерном-коллекторном переходе до 100V.

Схема УНЧ представлена на рисунке чуть ниже.

Сигнал требующий усиления через предварительный УНЧ подается на предварительный дифферециальный усилительный каскад построенный на составных транзисторах VT1 и VT2. Использование дифференциальной схемы в усилительном каскаде, снижает шумовые эффекты и обеспечивает работу отрицательной обратной связи.
Напряжение ОС поступает на базу транзистора VT2 с выхода усилителя мощности. ОС по постоянному току реализуется через резистор R6. ОС по переменной состовляющей осуществляется через резистор R6, но её величина зависит от номиналов цепочки R7-C3. Но следует учитовать, что слишком сильное увеличение сопротивления R7 приводет к возбуждению.

Режим работы по постоянному току обеспечивается подбором резистора R6.
Выходной каскад на транзисторах Дарлингтона VT3 и VT4 работает в классе АВ. Диоды VD1 и VD2 нужны для стабилизации рабочей точки выходного каскада.

Транзистор VT5 ппредназначен для раскачки выходного каскада, на его базу поступает сигнал с выхода дифференциального предварительного усилителя, а так же постоянное напряжение смещения, которое определяет режим работы выходного каскада по постоянному току.

Все конденсаторы схемы должны быть рассчитаны на максимальное постоянное напряжение не ниже 100V.
Транзисторы выходного каскада рекомендуется закрепить на радиаторы площадью не меньше 200 см в квадрате

Рассмотренная схема простого двухкаскадного усилителя разработана для работы с наушниками или для использования в простых устройствах с функцией предварительного усилителя.

Первый транзистор усилителя подсоединен по схеме с общим эмиттером, а второй транзистор с общим коллектором. Первый каскад предназначен для базового усиления сигнала по напряжению, а второй каскада усиливает уже по мощности.Унч на 3 транзисторах: Схемы усилителей мощности на транзисторах, самодельные УНЧ и УМЗЧ

Малое выходное сопротивление второго каскада двухкаскадного усилителя, называемого эмиттерным повторителем, позволяет подсоединять не только наушники с большим сопротивлением, но и другие виды преобразователей акустического сигнала.

Эта тоже двухкаскадная схема УНЧ выполненная на двух транзисторах, но уже противоположной проводимости. Ее главная особенность в том, что связь между каскадами непосредственная. Охваченная ООС через сопротивление R3 напряжение смещения со второго каскада проходит на базу первого транзистора.

Конденсатор СЗ, шунтирует резистор R4, уменьшает ООС по переменному току, тем самым уменьшающая усиление VT2. Путем подбора номинала резистора R3 задают режим работы транзисторов.

УМЗЧ на двух транзисторах

Этот достаточно легкий усилитель мощности звуковой частоты (УМЗЧ) можно спаять всего на двух транзисторах. При напряжении питания 42В постоянного тока выходная мощность усилителя достигает 0,25 Вт при нагрузке 4 Ом. Потребляемый ток всего 23 mA. Усилитель работает в однотактном режиме «А».

Напряжение низкой частоты от источника сигнала подходит к регулятору громкости R1. Далее через защитный резистор R3 и конденсатор C1 сигнал оказывается на базе биполярного транзистора VT1 включенного по схеме с общим эмиттером. Усиленный сигнал через R8 подается на затвор мощного полевого транзистора VT2 включенный по схеме с общим истоком и его нагрузкой служит первичная обмотка понижающего трансформатора К вторичной обмотке трансформатора
можно подключить динамическую головку или акустическую систему.

В обоих транзисторных каскадах присутствует местная отрицательная обратная связь по постоянному и переменному току, так и общей цепью ООС.

В случае увеличения напряжения на затворе полевого транзистора сопротивление сток исток его канала уменьшается и напряжение на его стоке уменьшается. Это влияет и на уровень сигнала поступающий на биполярный транзистор, что снижает напряжения затвор-исток.Унч на 3 транзисторах: Схемы усилителей мощности на транзисторах, самодельные УНЧ и УМЗЧ

Совместно с цепями местной отрицательной обратной связи, таким образом, стабилизируются режимы работы обоих транзисторов даже в случае незначительного изменения питающего напряжения. Коэффициент усиления зависит от соотношения сопротивлений резисторов R10 и R7. Стабилитрон VD1 предназначен для предотвращения выхода полевого транзистора из строя. Питание усилительного каскада на VT1 производится через RC фильтр R12C4. Конденсатор C5 блокировочный по цепи питания.

Усилитель может быть собран на печатной плате размерами 80×50 мм,на ней расположены все элементы кроме понижающего трансформатора и динамической головки

Наладку схемы усилителя осуществляют при том напряжении питания, при котором он будет работать. Для тонкой настройки рекомендуется использовать осциллограф, щуп которого подключают к выводу стока полевого транзистора. Подав на вход усилителя синусоидальный сигнал частотой 100 … 4000 Гц, с помощью регулировки подстроечного резистора R5 добиваются того, чтобы отсутствовали заметные искажения синусоиды при как можно большем размахе амплитуды сигнала на выводе стока транзистора.

Выходная мощность усилителя на полевом транзисторе небольшая, всего 0,25Вт, напряжение питания от 42В до 60В. Сопротивление динамической головки 4 Ома.

Аудио сигнал через переменное сопротивление R1, затем R3 и разделительную емкость C1 поступает на усилительный каскад на биполярном транзисторе по схеме с общим эмиттером. Далее с этого транзистора усиленный сигнал через сопротивление R10 проходит на полевой транзистор.

Первичная обмотка трансформатора является нагрузкой для полевого транзистора, а к вторичной обмотки подключен четырех омная динамическая головка. Соотношением сопротивлений R10 и R7 задаем степень усиления по напряжению. С целью защиты униполярного транзистора в схему добавлен стабилитрон VD1.

Все номиналы деталей имеются на схеме. Трансформатор можно использовать типа ТВК110ЛМ или ТВК110Л2, от блока кадровой развертки старого телевизора или аналогичный.Унч на 3 транзисторах: Схемы усилителей мощности на транзисторах, самодельные УНЧ и УМЗЧ

УМЗЧ по схеме Агеева

Наткнулся на эту схему в старом выпуске журнала радио, впечатления от нее остались самыми приятными,во первых схема настолько проста, что ее сможет собрать и начинающий радиолюбитель,во вторых при условии рабочих компонентов и правильной сборки наладки она не требует.

Если вас заинтересовала эта схема, то остальные подробности по ее сборке вы сможете найти в журнале радио №8 за 1982 год.

Высококачественные транзисторные УНЧ

Транзисторные унч схемы на 3 вольта. Резистивные усилительные каскады. Подбор номиналов усилителя

После освоения азов электроники, начинающий радиолюбитель готов паять свои первые электронные конструкции. Усилители мощности звуковой частоты, как правило самые повторяемые конструкции. Схем достаточно много, каждая отличается своими параметрами и конструкцией. В этой статье будут рассмотрены несколько простейших и полностью рабочих схем усилителей, которые успешно могут быть повторены любым радиолюбителем. В статье не использованы сложные термины и расчеты, все максимально упрощено, чтобы не возникло дополнительных вопросов.

Начнем с более мощной схемы.
Итак, первая схема выполнена на известной микросхеме TDA2003. Это монофонический усилитель с выходной мощностью до 7 Ватт на нагрузку 4 Ом. Хочу сказать, что стандартная схема включения этой микросхемы содержит малое количество компонентов, но пару лет назад мною была придумана иная схема на этой микросхеме. В этой схеме количество комплектующих компонентов сведено к минимуму, но усилитель не потерял свои звуковые параметры. После разработки данной схемы, все свои усилители для маломощных колонок стал делать именно на этой схеме.

Схема представленного усилителя имеет широкий диапазон воспроизводимых частот, диапазон питающих напряжений от 4,5 до 18 вольт (типовое 12-14 вольт).Унч на 3 транзисторах: Схемы усилителей мощности на транзисторах, самодельные УНЧ и УМЗЧ Микросхему устанавливают на небольшой теплоотвод, поскольку максимальная мощность достигает до 10 Ватт.

Микросхема способна работать на нагрузку 2 Ом, это значит, что к выходу усилителя можно подключать 2 головки с сопротивлением 4 Ом.
Входной конденсатор можно заменить на любой другой, с емкостью от 0,01 до 4,7 мкФ (желательно от 0,1 до 0,47 мкФ), можно использовать как пленочные, так и керамические конденсаторы. Все остальные компоненты желательно не заменять.

Регулятор громкости от 10 до 47 кОм.
Выходная мощность микросхемы позволяет применять его в маломощных АС для ПК. Очень удобно использовать микросхему для автономных колонок к мобильному телефону и т.п.
Усилитель работает сразу после включения, в дополнительной наладке не нуждается. Советуется минус питания дополнительно подключить к теплоотводу. Все электролитические конденсаторы желательно использовать на 25 Вольт.

Вторая схема собрана на маломощных транзисторах, и больше подойдет в качестве усилителя для наушников.

Это наверное самая качественная схема такого рода, звук чистый, чувствуются весь частотный спектр. С хорошими наушниками, такое ощущение, что у вас полноценный сабвуфер.

Усилитель собран всего на 3-х транзисторах обратной проводимости, как самый дешевый вариант, были использованы транзисторы серии КТ315, но их выбор достаточно широк.

Усилитель может работать на низкоомную нагрузку, вплоть до 4-х Ом, что дает возможность, использовать схему для усиления сигнала плеера, радиоприемника и т.п. В качестве источника питания использована батарейка типа крона с напряжением 9 вольт.
В окончательном каскаде тоже применены транзисторы КТ315. Для повышения выходной мощности можно применить транзисторы КТ815, но тогда придется увеличить напряжение питания до 12 вольт. В этом случае мощность усилителя будет достигать до 1 Ватт. Выходной конденсатор может иметь емкость от 220 до 2200 мкФ.
Транзисторы в этой схеме не нагреваются, следовательно, какое-либо охлаждение не нужно.Унч на 3 транзисторах: Схемы усилителей мощности на транзисторах, самодельные УНЧ и УМЗЧ При использовании более мощных выходных транзисторов, возможно, понадобятся небольшие теплоотводы для каждого транзистора.

И наконец — третья схема. Представлен не менее простой, но проверенный вариант строения усилителя. Усилитель способен работать от пониженного напряжения до 5 вольт, при таком случае выходная мощность УМ будет не более 0,5 Вт, а максимальная мощность при питании 12 вольт достигает до 2-х Ватт.

Выходной каскад усилителя построен на отечественной комплементарной паре. Регулируют усилитель подбором резистора R2. Для этого желательно использовать подстроечный регулятор на 1кОм. Медленно вращаем регулятор до тех пор, пока ток покоя выходного каскада не будет 2-5 мА.

Усилитель не обладает высокой входной чувствительностью, поэтому желательно перед входом применить предварительный усилитель.

Немало важную роль в схеме играет диод, он тут для стабилизации режима выходного каскада.
Транзисторы выходного каскада можно заменить на любую комплементарную пару соответствующих параметров, например КТ816/817. Усилитель может питать маломощные автономные колонки с сопротивлением нагрузки 6-8 Ом.

Список радиоэлементов
ОбозначениеТипНоминалКоличествоПримечаниеМагазинМой блокнот
Усилитель на микросхеме TDA2003

Аудио усилитель

TDA2003

1В блокнот

С147 мкФ х 25В1В блокнот

С2Конденсатор100 нФ1ПленочныйВ блокнот

С3Электролитический конденсатор1 мкФ х 25В1В блокнот

С5Электролитический конденсатор470 мкФ х 16В1В блокнот

R1Резистор

100 Ом

1В блокнот

R2Переменный резистор50 кОм1От 10 кОм до 50 кОмВ блокнот

Ls1Динамическая головка2-4 Ом1В блокнот

Усилитель на транзисторах схема №2

VT1-VT3Биполярный транзистор

КТ315А

3В блокнот

С1Электролитический конденсатор1 мкФ х 16В1В блокнот

С2, С3Электролитический конденсатор1000 мкФ х 16В2В блокнот

R1, R2Резистор

100 кОм

2В блокнот

R3Резистор

47 кОм

1В блокнот

R4Резистор

1 кОм

1В блокнот

R5Переменный резистор50 кОм1В блокнот

R6Резистор

3 кОм

1В блокнот

Динамическая головка2-4 Ом1В блокнот

Усилитель на транзисторах схема №3

VT2Биполярный транзистор

КТ315А

1В блокнот

VT3Биполярный транзистор

КТ361А

1В блокнот

VT4Биполярный транзистор

КТ815А

1В блокнот

VT5Биполярный транзистор

КТ816А

1В блокнот

VD1Диод

Д18

1Или любой маломощныйВ блокнот

С1, С2, С5Электролитический конденсатор10 мкФ х 16В3

Предлагаю схему транзисторного усилителя мощности звуковой частоты, не имеющего дефицитных деталей.Унч на 3 транзисторах: Схемы усилителей мощности на транзисторах, самодельные УНЧ и УМЗЧ

Кому не хочется собрать хороший усилитель мощности низкой частоты, чтобы он работал «чисто», был надежен, да и налаживание не отнимало бы много времени. Без ошибок собранный он начинает работать сразу же после подачи на него питающих напряжений.

Необходимо лишь с помощью резистора R7 установить нулевое выходное напряжение при отсутствии сигнала на входе и выставить начальный ток выходных транзисторов VT11, VT12 в пределах 100-150 мА. При двуполярном питании ±36 В транзисторный усилитель мощности звуковой частоты отдает в нагрузку сопротивлением 8 Ом 50 Вт, при нагрузке 4 Ом — 90 Вт.

При работе УМЗЧ на 4-омную нагрузку емкость сглаживающих конденсаторов в блоке питания должна быть не менее 20000 мкФ для стерео варианта или 10000 мкФ для моно варианта. Увлекаться снижением емкости этих конденсаторов не стоит, так как при больших токах в нагрузке может ухудшиться воспроизведение.

Хорошие результаты дает применение стабилизированных блоков питания. При этом допустимо снижение емкости фильтрующих конденсаторов в 1,5 раза. К тому же в стабилизированный блок питания нетрудно ввести токовую защиту.

В данном такая защита не предусмотрена, поскольку простоя защита заметно ухудшает качество звуковоспроизведения, о сложная значительно увеличивает количество радиокомпонентов.

Релейные схемы защиты весьма чувствительны ко всякого рода помехам и всплескам напряжений, поэтому и от них пришлось отказаться. Предлагаемый усилитель на транзисторах рассчитан не стационарный аудиокомплекс. Аккуратно собранный, работающий на исправные и с хорошим запасом мощности акустические системы, простой усилитель звука прослужит не один год.

Как видно из рис.1, УМЗЧ состоит из дифференциального каскада VT1, VT2 с генератором тока на транзисторе VI3, усилителя напряжения на транзисторе VT4 и буферного каскада — усилителя тока на транзисторе VT5. Последний нагружен на генератор токе, собранный на транзисторе VF6 и на симметричную схему двухтактного составного повторителя напряжения на транзисторах VT7-VT12.Унч на 3 транзисторах: Схемы усилителей мощности на транзисторах, самодельные УНЧ и УМЗЧ

Несмотря на «традиционность»‘ этой схемы, в ней применены некоторые «тонкости». Усилитель тока VT7-VT12 несколько видоизменен по сравнению с обычными схемами. Это позволило снизить искажения, вносимые выходным каскадом УМЗЧ, в несколько раз.

В обычных схемах из-за наличия емкости перехода база-эмиттер (эта емкость у мощных транзисторов может достигать сотых долей микрофарад) на базах выходных и предвыходных транзисторов скапливаются электрические заряды, что приводит к затягиванию времени переходных процессов.

В предлагаемой схеме влияние емкости база-эмиттер уменьшено в несколько раз, что в итоге благоприятно сказывается на верности звуковоспроизведения. УМЗЧ охвачен цепью общей ООС. Глубина ООС по переменному току зависит от резисторов R17 и R16. Для уменьшения искажений, вносимых конденсатора С6, он зашунтирован неэлектролитическим конденсатором С7 емкостью в 4,7 мкФ.

Даже неискушенные слушатели могут заметить разницу в звучании, особенно на высоких частотах, с конденсатором С7 и без него. Для установки нулевого потенциала на выходе УМЗЧ при отсутствии входного сигнала служит цепь, состоящая из элементов R3,R6,R7,R14,C3. Через эту цепочку подается небольшое отрицательное напряжение смешения на транзисторы VT1 и VT2.

Необходимо отметить, что наличие буферного усилителя тока VT5 позволяет уменьшить искажения в 10-15 роз. Поэтому не стоит упрощать схемы путем исключения этого каскада. Ток покоя выходных транзисторов зависит от тока транзистора VT6. Поэтому при настройке, если необходимо, изменяют сопротивление резистора R18. Увеличение сопротивления резистора R18 соответствует уменьшению тока транзистора
VT6 и, наоборот, уменьшение R18 вызывает увеличение тока VT6.

Увеличение тока через VT6 вызывает соответственно увеличение падения напряжения на диодах VD1 — VD4, что в свою очередь приводит к увеличению напряжения смещения транзисторов VT7-VT12, при этом начальный ток выходных транзисторов VT11 и VT12 увеличивается. Напряжение на входе усилителя при максимальной мощности, отдаваемой им в нагрузку, примерно равно 1 В.Унч на 3 транзисторах: Схемы усилителей мощности на транзисторах, самодельные УНЧ и УМЗЧ

Коэффициент гармоник не превышает 0,04 % во всем диапазоне звуковых частот. Если подобрать комплиментарные пары VT9,VT10 и VT11,VT12 с одинаковыми Ь21э, можно добиться уменьшения Кг до 0,02 % в диапазоне частот до 16 кГц.

Для сохранения хорошего качества звуковоспроизведения предварительный усилитель с блоком тембров должен иметь низкое выходное сопротивление (несколько килоом) и коэфициент нелинейных искажений не более чем данный УМЗЧ.

Печатная плата УМЗЧ изображена на рис.2. Очень удобно проверять усилитель на устойчивость с помощью генератора прямоугольных импульсов, наблюдая на экране осциллографа за формой выходного сигнала. При этом подбирают емкость конденсатора С5, добиваясь наименее искаженного сигнала на выходе по сравнению с его первоначальной формой.

По возможности емкость С5 уменьшают, поскольку улучшается АЧХ усилителя на высоких частотах. Фактически емкость конденсатора удавалось снизить до 20 пФ, когда УМЗЧ работал но громкоговорители без LC-фильтров, т.е. на широкополосные громкоговорители. При работе на большую реактивную нагрузку емкость С5 необходимо увеличивать.

Кроме того, необходимо ввести катушку индуктивности в несколько микрогенри в разрыв выходного провода УМЗЧ. На печатной плате это катушка должна находиться вблизи точки соединения резисторов R26 и R27. При работе на большую реактивную нагрузку следует также ввести в схему УМЗЧ защитные (для выходных транзисторов) диоды VD7 и VD8.

Общеизвестно преимущество инвертирующего усилителя над неинвертирующим. Поскольку при инвертирующем включении входной сигнал подается на базу транзистора VT2, то входное сопротивление УМЗЧ шунтируется резистором R16. При этом для согласования низкого сопротивления усилителя, например с регулятором громкости, необходимо на входе УМЗЧ включить истоковый повторитель.

Схема такого повторителя изображена на рис.3 и на печатной плате специально для него оставлено место. Для перевода УМЗЧ в инвертирующий вариант необходимо сделать следующее.Унч на 3 транзисторах: Схемы усилителей мощности на транзисторах, самодельные УНЧ и УМЗЧ

  1. Отсоединить от общего провода конденсаторы С6, С7 и освободившиеся выводы подключить к выходу истокового повторителя. При этом входом УМЗЧ будет вход повторителя.
  2. Соединить левый контакт С1 (рис1) с общим проводом и включить параллельно ему электролитический конденсатор аналогично Сб.
  3. Чтобы не было щелчков и бросков напряжений на выходе УМЗЧ при ею включении, подбирая резистор R3 (рис.3), установить нулевой потенциал на истоке транзистора VT1.
  4. Сопротивления резисторов R4 и R5 подбираются таким образом, чтобы стабилитроны VD1 и VD2 не вышли из режима стабилизации напряжения. При инвертирующем включении по сравнению с неинеертирующим усилитель работает на слух несколько чище.

Схема блока питания (БП) изображена на рис.4. С целью уменьшения искажений общий провод разделен на два в кожном УМЗЧ, в противном случае резко возрастают искажения, появляются «блуждающие» токи, которые сильно увеличивают уровень фона в акустических системах. С этой же целью в блоке питания для уменьшения наводок от силовых трансформаторов применено противофазное включение первичных обмоток трансформаторов Т1 и Т2.

Раздельное питание каналов УМЗЧ позволяет значительно снизить переходные искажения в каналах, особенно на низких частотах. Диаметр провода как вторичной, так и первичной обмоток также можно уменьшить в 1,4 раза по сравнению с одним трансформатором в БП УМЗЧ. При использовании предохранителей FU2-FU5 (рис.4) надобность в предохранителях FU1 и FU2 (рис.1) отпадает, но предусмотренные для них площадки в платах очень удобны в случае ремонта.

При этом FU1 и FU2 заменяют резисторами для контроля токов и предохранения выхода из строя транзисторов VT7-VT12. Трансформаторы Т1 и Т2 намотаны на тороидальных магнитопроводах, внешний диаметр которых 110 мм, внутренний 65 мм и высото 23 мм. Первичная обмотка содержит 1320 витков провода ПЭВ — 0,64 мм, вторичная обмотка намотана двойным проводом ПЭВ — 1,2 мм 162 витка. Экран состоит из одного слоя провода ПЭЛШО — 0,41 мм.Унч на 3 транзисторах: Схемы усилителей мощности на транзисторах, самодельные УНЧ и УМЗЧ

Для VT5 и VT6 подойдут транзисторы КТ604, КТ611. КТ618А, КГ630. КТ940. Вместо транзисторов КТ817 и КТ816 прекрасно подходят более современные КТ850 и КТ851. Транзисторы VT1 -VT3 заменяешь на современные КТ611А. КТ632, 2Т638А. «Камень преткновения» УМЗЧ — транзистор VT4, его рекомендуется заменить но современный КТ3157А.

Этот транзистор более высоковольтный, чем КТ209М, к тому же он специально разработан для видеоусилителей транзисторных телевизоров и по своим параметром более высокочастотный.
Работает УМЗЧ с такой заменой ощутимо лучше. Усилитель прекрасно работает при понижении питания до ±25 В. Необходимо лишь уменьшить номиналы R11, R18 (Рис.1), чтобы выставить начальные токи VT7-VT12 и нулевое напряжение на выходе УМЗЧ.

В этом случае в дифференциальном каскаде можно применять КТ3102А(Б), а КТ209М (VT4I заменить но КТ3107И). Вместо КТ818. KT8I9 лучше работают КТ864, КТ865 или КТ8101, КТ8102 Предлагается также изменить цепь регулировки начального тока выходных транзисторов заменой VDI — VD4 и R19 на несколько иную схему (рис5).

Транзистор типа КТ626 устанавливается на теплоотводе как можно ближе к VT12. Транзисторы VT11 и VT12 размещены не на отдельных теплоотводах.

Страница 1 из 2

Принцип работы транзисторного усилителя основан на том, что с помощью небольших изменений напряжения или тока во входной цепи транзистора можно получить значительно большие изменения напряжения или тока в его выходной цепи.
Изменение напряжения эмиттерного перехода вызывает изменение токов транзистора. Это свойство транзистора используется для усиления электрических сигналов.
Для преобразования изменений коллекторного тока, возникающих под действием входных сигналов, в изменяющееся напряжение в коллекторную цепь транзистора включают нагрузку. Нагрузкой чаще всего служит резистор или колебательный контур. Кроме того, при усилении переменных электрических сигналов между базой и эмиттером транзистора нужно включить источник постоянного напряжения, называемый обычно источником смещения, с помощью которого устанавливается режим работы транзистора.Унч на 3 транзисторах: Схемы усилителей мощности на транзисторах, самодельные УНЧ и УМЗЧ Этот режим характеризуется протеканием через его электроды при отсутствии входного электрического сигнала некоторых постоянных токов эмиттера, коллектора и базы. С применением дополнительного источника увеличиваются размеры всего устройства, его масса, усложняется конструкция, да и стоят два источника дороже, чем один. В то же время можно обойтись одним источником, употребляемым для питания коллекторной цепи транзистора. Одна из таких схем усилителя показана на рисунке.

В этой схеме нагрузкой усилителя является резистор R K , а используя резистор R б, задают необходимый ток базы транзистора. Если режим работы транзистора задан (при этом часто говорят, что задана рабочая точка на характеристиках транзистора), становятся известными ток базы и напряжение U БЭ, а сопротивление резистора R б, обеспечивающего этот ток, можно определить по формуле:
R б =(G K -U БЭ)/I Б.
Так как U БЭ обычно составляет не более 0,2…0,3В для германиевых транзисторов и 0,6…0,8 В — для кремниевых, а напряжение G K измеряется единицами или даже десятками вольт, то U БЭ
и можно записать:
R б ≈G K /I Б.
Из выражений следует, что независимо от типа транзистора VT ток его базы будет постоянным: I Б = G K /R б. Поэтому такая схема получила название схемы с общим эмиттером (ОЭ)
и фиксированным током базы.
Режим работы транзистора в усилительном каскаде при постоянных токах и напряжениях его электродов называют исходным, или режимом покоя.
Включение нагрузки в коллекторную цепь транзистора приводит к падению напряжения на сопротивлении нагрузки, равному произведению I K R K .
В результате напряжение, действующее между коллектором и эмиттером Uкэ транзистора, оказывается меньше, чем напряжение G K источника питания на величину падения напряжения на сопротивлении нагрузки, т. е.:
U КЭ =G K -I K R K .
Если эту зависимость отобразить графически на семействе статических выходных характеристик транзистора, то она будет иметь вид прямой линии. Для ее построения достаточно определить всего две принадлежащие ей точки (так как через две точки можно провести только одну прямую).Унч на 3 транзисторах: Схемы усилителей мощности на транзисторах, самодельные УНЧ и УМЗЧ 3-200=10—6=4 В.

Если в исходном режиме (режиме покоя) ток базы равен 2 мА, этот режим будет определяться точкой A, лежащей на нагрузочной прямой в месте пересечения ее со статической выходной характеристикой, полученной при I БО =2 мА. При этом I КО =20 мА; U КЭO =5,8 В. Если перенести точку A на семейство входных характеристик (рис., б), можно найти U БЭО. Оно равно 0,25 В.
При подаче на вход усилителя переменного напряжения с амплитудой 50 мВ (0,05 В) на оси напряжений входных характеристик относительно напряжения U БЭО =0,25 В откладывают по обе стороны отрезки, соответствующие напряжению 0,05 В, и из их концов восстанавливают перпендикуляры к оси U БЭ до пересечения со статической характеристикой, на которой расположена точка А, обозначающая режим покоя усилителя. В точках пересечения перпендикуляров с характеристикой проставляют буквы В и С. Таким образом, при поступлении на вход переменного напряжения режим работы будет уже определяться не точкой А, а ее перемещениями между точками В и С. При этом ток базы изменяется от 1 до 3 мА. Другими словами, переменное напряжение на входе усилителя приводит к появлению переменной составляющей в его входном токе — токе базы. В данном примере амплитуда переменной составляющей тока базы, как видно из рисунка, равна 1 мА.
Точки B и С можно перенести на семейство выходных характеристик. Они будут находиться в местах пересечения нагрузочной характеристики со статическими, полученными при токах базы, равных 1 и 3 мА. Из этого рисунка, видно, что в режиме с нагрузкой появилась переменная составляющая коллекторного напряжения. Иначе, коллекторное напряжение теперь не остается постоянным, а изменяется синхронно
с изменениями входного напряжения. Причем изменение коллекторного напряжения ΔU КЭ =7,5—4,3=3,2В оказывается больше изменения входного напряжения ΔU БЭ =0,3—0,2=0,1В в 32 раза; т. е. получено усиление входного напряжения в 32 раза.
Поскольку напряжение источника питания G K постоянное, изменение коллекторного напряжения равно изменению напряжения на резисторе коллекторной нагрузки, т.Унч на 3 транзисторах: Схемы усилителей мощности на транзисторах, самодельные УНЧ и УМЗЧ е.ΔU КЭ = ΔI К R К. Из этого выражения видно, что чем больше сопротивление резистора R К, тем сильнее изменяется на нем напряжение и тем больше будет усиление. Однако увеличивать сопротивление резистора R K можно лишь до некоторого предела, превышение которого может привести даже к снижению усиления и появлению больших искажений усиливаемого сигнала.
В усилителе, схема которого приведена на верхнем рисунке, режим работы транзистора определяется током базы, который устанавливается резистором R б. Режим работы транзистора можно также установить, подав на его эмиттерный переход напряжение с делителя R1R2.

Ток делителя I Д, протекающий через резисторы R1 и R2, вызывает на сопротивлении резистора R2 падение напряжения, которое подается на эмиттерный переход транзистора и смещает его в прямом направлении. Это напряжение определяется в основном соотношением сопротивлений резисторов R1,R2 и протекающим через них током I Д и почти не зависит от типа транзистора. Поэтому такую схему иногда называют схемой с фиксированным напряжением смещения.

Появилось желание собрать более мощный усилитель «А» класса. Прочитав достаточное количество соответствующей литературы и выбрал из предлагавшегося самую последнюю версию. Это был усилитель мощностью 30 Вт соответствующий по своим параметрам усилителям высокого класса.

В имеющеюся трассировку оригинальных печатных плат никаких изменений вносить не предполагал, однако, ввиду отсутствия первоначальных силовых транзисторов, был выбран более надежный выходной каскад с использованием транзисторов 2SA1943 и 2SC5200. Применение этих транзисторов в итоге позволило обеспечить большую выходную мощность усилителя. Принципиальная схема моей версии усилителя далее.

Это изображение плат собранных по этой схеме с транзисторами Toshiba 2SA1943 и 2SC5200.

Если присмотреться, то сможете увидеть на печатной плате вместе со всеми компонентами стоят резисторы смещения, они мощность 1 Вт углеродного типа.Унч на 3 транзисторах: Схемы усилителей мощности на транзисторах, самодельные УНЧ и УМЗЧ Оказалось, что они более термостабильны. При работе любого усилителя большой мощности выделяется огромное количества тепла, поэтому соблюдение постоянства номинала электронного компонента при его нагреве является важным условием качественной работы устройства.

Собранная версия усилителя работает при токе около 1,6 А и напряжении 35 В. В результате чего 60 Вт мощности непрерывного рассеивается на транзисторах в выходном каскаде. Должен заметить, что это только треть мощности, которую они способны выдержать. Постарайтесь представить, сколько тепла выделяется на радиаторах при их нагреве до 40 градусов.

Корпус усилителя сделан своими руками из алюминия. Верхняя плита и монтажная плита толщиной 3 мм. Радиатор состоит из двух частей, его габаритные размеры составляют 420 x 180 x 35 мм. Крепеж — винты, в основном с потайной головкой из нержавеющей стали и резьбой М5 или М3. Количество конденсаторов было увеличено до шести, их общая ёмкость 220000 мкФ. Для питания был использован тороидальный трансформатор мощностью 500 Вт.

Блок питания усилителя

Хорошо видно устройство усилителя, которое имеет медные шины соответствующего дизайна. Добавлен небольшой тороид, для регулируемой подачи под управлением схемы защиты от постоянного тока. Так же имеется ВЧ фильтр в цепи питания. При всей своей простоте, надо сказать обманчивой простоте, топологии платы этого усилителя и звук им производится как бы без всякого усилия, подразумевающего в свою очередь возможность его бесконечного усиления.

Осциллограммы работы усилителя

Спад 3 дБ на 208 кГц

Синусоида 10 Гц и 100 Гц

Синусоида 1 кГц и 10 кГц

Сигналы 100 кГц и 1 МГц

Меандр 10 Гц и 100 Гц

Меандр 1 кГц и 10 кГц

Полная мощность 60 Вт отсечение симметрии на частоте 1 кГц

Таким образом становится понятно, что простая и качественная конструкция УМЗЧ не обязательно делается с применением интегральных микросхем — всего 8 транзисторов позволяют добиться приличного звучания со схемой, собрать которую можно за пол дня.

Читатели! Запомните ник этого автора и никогда не повторяйте его схемы.
Модераторы! Прежде чем меня забанить за оскорбления, подумайте, что Вы «подпустили к микрофону» обыкновенного гопника, которого даже близко нельзя подпускать к радиотехнике и, тем более, к обучению начинающих.

Во-первых, при такой схеме включения, через транзистор и динамик пойдет большой постоянный ток, даже если переменный резистор будет в нужном положении, то есть будет слышно музыку. А при большом токе повреждается динамик, то есть, рано или поздно, он сгорит.

Во-вторых, в этой схеме обязательно должен быть ограничитель тока, то есть постоянный резистор, хотя бы на 1 КОм, включенный последовательно с переменным. Любой самоделкин повернет регулятор переменного резистора до упора, у него станет нулевое сопротивление и на базу транзистора пойдет большой ток. В результате сгорит транзистор или динамик.

Переменный конденсатор на входе нужен для защиты источника звука (это должен обьяснить автор, ибо сразу же нашелся читатель, который убрал его просто так, считая себя умнее автора). Без него будут нормально работать только те плееры, в которых на выходе уже стоит подобная защита. А если ее там нет, то выход плеера может повредиться, особенно, как я сказал выше, если выкрутить переменный резистор «в ноль». При этом на выход дорогого ноутбука подастся напряжение с источника питания этой копеечной безделушки и он может сгореть. Самоделкины, очень любят убирать защитные резисторы и конденсаторы, потому-что «работает же!» В результате, с одним источником звука схема может работать, а с другим нет, да еще и может повредиться дорогой телефон или ноутбук.

Переменный резистор, в данной схеме должен быть только подстроечным, то есть регулироваться один раз и закрываться в корпусе, а не выводиться наружу с удобной ручкой. Это не регулятор громкости, а регулятор искажений, то есть им подбирается режим работы транзистора, чтобы были минимальные искажения и чтобы из динамика не шел дым. Поэтому он ни в коем случае не должен быть доступен снаружи. Регулировать громкость, путем изменения режима НЕЛЬЗЯ. За это нужно «убивать». Если очень хочется регулировать громкость, проще включить еще один переменный резистор последовательно с конденсатором и вот его уже можно выводить на корпус усилителя.

Вообще, для простейших схем — и чтобы заработало сразу и чтобы ничего не повредить, нужно покупать микросхему типа TDA (например TDA7052, TDA7056… примеров в интернете множество) , а автор взял случайный транзистор, который завалялся у него в столе. В результате доверчивые любители будут искать именно такой транзистор, хотя коэффициент усиления у него всего 15, а допустимый ток аж 8 ампер (сожгет любой динамик даже не заметив).

Схемы усилителей нч на транзисторах. Простейшие усилители низкой частоты на транзисторах

Схема простого усилителя звука на транзисторах
, которая реализована на двух мощных составных транзисторах TIP142-TIP147 установленных в выходном каскаде, двух маломощных BC556B в дифференциальном тракте и один BD241C в цепи предварительного усиления сигнала — всего пять транзисторов на всю схему! Такая конструкция УМЗЧ свободно может быть использована например в составе домашнего музыкального центра или для раскачки сабвуфера установленного в автомобиле, на дискотеке.

Главная привлекательность данного усилителя мощности звука заключается в легкости его сборки даже начинающими радиолюбителями, нет необходимости в какой либо специальной его настройке, не возникает проблем в приобретении комплектующих по доступной цене. Представленная здесь схема УМ обладает электрическими характеристиками с высокой линейностью работы в частотном диапазоне от 20Гц до 20000Гц. p>

При выборе или самостоятельном изготовлении трансформатора для блока питания нужно учитывать такой фактор: — трансформатор должен иметь достаточный запас по мощности, например: 300 Вт из расчета на один канал, в случае двухканального варианта, то естественно и мощность удваивается. Можно применить для каждого свой отдельный трансформатор, а если использовать стерео вариант усилителя, то тогда вообще получится аппарат типа «двойное моно», что естественно повысит эффективность усиления звука.

Действующее напряжение во вторичных обмотках трансформатора должно составлять ~34v переменки, тогда постоянное напряжение после выпрямителя получится в районе 48v — 50v. В каждом плече по питанию необходимо установить плавкий предохранитель рассчитанный на рабочий ток 6А, соответственно для стерео при работе на одном блоке питания — 12А.

Всем Привет! В этой статье я буду подробно описывать как изготовить классный усилитель для дома или авто . Усилитель несложный в сборке и настройке, и имеет хорошее качество звучания. Ниже вашему вниманию представлена принципиальная схема самого усилителя.

Схема выполнена на транзисторах и не имеет дефицитных деталей. Питание усилителя двуполярное +/- 35 вольт, при сопротивлении нагрузки в 4 Ома. При подключении 8-ми Омной нагрузки, питание можно увеличить до +/- 42 вольт.

Резисторы
R7, R8, R10, R11, R14 — 0,5 Вт; R12, R13 — 5 Вт; остальные 0.25 Вт.
R15 подстроечный 2-3 кОм.
Транзисторы:
Vt1, Vt2, Vt3, Vt5 — 2sc945 (на корпусе пишется обычно c945).
Vt4, Vt7 — BD140 (Vt4 можно заменить нашим Кт814).
Vt6 — BD139.
Vt8 — 2SA1943.
Vt9 — 2SC5200.

ВНИМАНИЕ!
У транзисторов c945 есть разная цоколевка: ЭКБ и ЭБК. Поэтому перед впайкой нужно проверять мультиметром.
Светодиод обычный, зеленого цвета, именно ЗЕЛЕНОГО! Он здесь не для красоты! И НЕ должен быть сверхъярким. Ну а остальные детали видно на схеме.

И так, Погнали!

Для изготовления усилителя нам понадобятся инструменты
:
-паяльник
-олово
-канифоль (желательно жидкий), но можно обойтись и обычным
-ножницы по металлу
-кусачки
-шило
-медицинский шприц, любой
-сверло 0.8-1 мм
-сверло 1.5 мм
-дрель (лучше какую-нибудь мини дрель)
-наждачная бумага
-и мультиметр.

Материалы:

-односторонняя текстолитовая плата размером 10х6 см
-лист тетрадной бумаги
-ручка
-лак для дерева (желательно темного цвета)
-небольшой контейнер
-пищевая сода
-лимонная кислота
-соль.

Список радиодеталей я перечислять не буду, их видно на схеме.
Шаг 1
Готовим плату

И так, нам нужно изготовить плату. Так как лазерного принтера у меня нет (вообще нет ни каково), плату мы будем изготавливать «по старинке»!
Для начала нужно просверлить отверстия на плате для будущих деталей. У кого есть принтер, просто распечатайте эту картинку:

если нет, то тогда нам надо перенести на бумагу разметку для сверловки. Как это сделать вы поймете на фото ниже:

когда будете переводить, не забудьте про размер платы! (10 на 6 см)

вот как то так!
Отрезаем ножницами по металлу нужный нам размер платы.

Теперь прикладываем листок к вырезанной плате и фиксируем скотчем, чтобы не съехала. Далее берем шило и намечаем (по точкам) где будем сверлить.

Можно конечно обойтись без шила и сверлить сразу, но сверло может съехать!

Теперь можно и начать сверловку. Сверлим дырки 0.8 — 1 мм.Как я говорил выше: лучше использовать мини дрель, так как сверло очень тонкое и легко ломается. Я например использую моторчик от шуруповерта.

Дырки под транзисторы Vt8, Vt9 и под провода сверлим сверлом 1.5 мм. Теперь надо зачистить наждачкой нашу плату.

Вот теперь можно и начать рисовать наши дорожки. Берем шприц, стачиваем иголку, чтоб была не острой, набираем лак и вперед!

Подравнивать косяки лучше когда лак уже застынет.

Шаг 2
Травим плату

Для травления плат я использую самый простой и самый дешевый метод:
100 мл перекиси, 4 ч ложки лимонной кислоты и 2 ч ложки соли.

Размешиваем и погружаем нашу плату.

Далее счищаем лак и получается вот так!

Желательно сразу все дорожки покрыть оловом для удобства пайки деталей.

Шаг 3
Пайка и настройка

Паять удобно будет по этой картинке (вид со стороны деталей)

Для удобства с начало впаиваем все мелкие детали, резисторы и прочее.

А потом уже все остальное.

После пайки плату нужно отмыть от канифоли. Отмыть можно спиртом или ацетоном. На крайняк можно даже бензином.

Теперь можно и пробовать включать! При правильной сборке усилитель работает сразу. При первом включении резистор R15 надо вывернуть в сторону максимального сопротивления (меряем прибором). Колонку не подключать! Выходные транзисторы ОБЯЗАТЕЛЬНО на радиатор, через изолирующие прокладки.

И так: включили усилитель, светодиод должен гореть, меряем мультиметром напряжение на выходе. Постоянки нет, значит все хорошо.
Далее нужно установить ток покоя (75-90mA): для этого замкните вход на землю, нагрузку не подключать! На мультиметре поставьте режим 200mV и подсоедините щупы к коллекторам выходных транзисторов. (на фото отмечено красными точками)

Далее медленным вращением резистора R15 нужно установить 40-45 mV.

Выставили, теперь можно подключить динамик и погонять усилитель на небольшой громкости 10-15 мин. Потом опять нужно будет подкорректировать ток покоя.
Ну вот и все, можно наслаждаться!

Вот видео работы усилителя:

Усилители низкой частоты (УНЧ) используют для преобразования слабых сигналов преимущественно звукового диапазона в более мощные сигналы, приемлемые для непосредственного восприятия через электродинамические или иные излучатели звука.

Заметим, что высокочастотные усилители до частот 10… 100 МГц строят по аналогичным схемам, все отличие чаще всего сводится к тому, что значения емкостей конденсаторов таких усилителей уменьшаются во столько раз, во сколько частота высокочастотного сигнала превосходит частоту низкочастотного.

Простой усилитель на одном транзисторе

Простейший УНЧ, выполненный по схеме с общим эмиттером, показан на рис. 1. В качестве нагрузки использован телефонный капсюль. Допустимое напряжение питания для этого усилителя 3…12 В.

Величину резистора смещения R1 (десятки кОм) желательно определить экспериментально, поскольку его оптимальная величина зависит от напряжения питания усилителя, сопротивления телефонного капсюля, коэффициента передачи конкретного экземпляра транзистора.

Рис. 1. Схема простого УНЧ на одном транзисторе + конденсатор и резистор.

Для выбора начального значения резистора R1 следует учесть, что его величина примерно в сто и более раз должна превышать сопротивление, включенное в цепь нагрузки. Для подбора резистора смещения рекомендуется последовательно включить постоянный резистор сопротивлением 20…30 кОм и переменный сопротивлением 100… 1000 кОм, после чего, подав на вход усилителя звуковой сигнал небольшой амплитуды, например, от магнитофона или плеера, вращением ручки переменного резистора добиться наилучшего качества сигнала при наибольшей его громкости.

Величина емкости переходного конденсатора С1 (рис. 1) может находиться в пределах от 1 до 100 мкФ: чем больше величина этой емкости, тем более низкие частоты может усиливать УНЧ. Для освоения техники усиления низких частот рекомендуется поэкспериментировать с подбором номиналов элементов и режимов работы усилителей (рис. 1 — 4).

Улучшениые варианты однотранзисторного усилителя

Усложненные и улучшенные по сравнению со схемой на рис. 1 схемы усилителей приведены на рис. 2 и 3. В схеме на рис. 2 каскад усиления дополнительно содержит цепочку частотнозависимой отрицательной обратной связи (резистор R2 и конденсатор С2), улучшающей качество сигнала.

Рис. 2. Схема однотранзисторного УНЧ с цепочкой частотнозависимой отрицательной обратной связи.

Рис. 3. Однотранзисторный усилитель с делителем для подачи напряжения смещения на базу транзистора.

Рис. 4. Однотранзисторный усилитель с автоматической установкой смещения для базы транзистора.

В схеме на рис. 3 смещение на базу транзистора задано более «жестко» с помощью делителя, что улучшает качество работы усилителя при изменении условий его эксплуатации. «Автоматическая» установка смещения на базе усилительного транзистора применена в схеме на рис. 4.

Двухкаскадный усилитель на транзисторах

Соединив последовательно два простейших каскада усиления (рис. 1), можно получить двухкаскадный УНЧ (рис. 5). Усиление такого усилителя равно произведению коэффициентов усиления отдельно взятых каскадов. Однако получить большое устойчивое усиление при последующем наращивании числа каскадов нелегко: усилитель скорее всего самовозбудится.

Рис. 5. Схема простого двухкаскадного усилителя НЧ.

Новые разработки усилителей НЧ, схемы которых часто приводят на страницах журналов последних лет, преследуют цель достижения минимального коэффициента нелинейных искажений, повышения выходной мощности, расширения полосы усиливаемых частот и т.д.

В то же время, при наладке различных устройств и проведении экспериментов зачастую необходим несложный УНЧ, собрать который можно за несколько минут. Такой усилитель должен содержать минимальное число дефицитных элементов и работать в широком интервале изменения напряжения питания и сопротивления нагрузки.

Схема УНЧ на полевом и кремниевом транзисторах

Схема простого усилителя мощности НЧ с непосредственной связью между каскадами приведена на рис. 6 [Рл 3/00-14]. Входное сопротивление усилителя определяется номиналом потенциометра R1 и может изменяться от сотен Ом до десятков МОм. На выход усилителя можно подключать нагрузку сопротивлением от 2…4 до 64 Ом и выше.

При высокоомной нагрузке в качестве VT2 можно использовать транзистор КТ315. Усилитель работоспособен в диапазоне питающих напряжений от 3 до 15 В, хотя приемлемая работоспособность его сохраняется и при снижении напряжения питания вплоть до 0,6 В.

Емкость конденсатора С1 может быть выбрана в пределах от 1 до 100 мкФ. В последнем случае (С1 =100 мкФ) УНЧ может работать в полосе частот от 50 Гц до 200 кГц и выше.

Рис. 6. Схема простого усилителя низкой частоты на двух транзисторах.

Амплитуда входного сигнала УНЧ не должна превышать 0,5…0,7 В. Выходная мощность усилителя может изменяться от десятков мВт до единиц Вт в зависимости от сопротивления нагрузки и величины питающего напряжения.

Настройка усилителя заключается в подборе резисторов R2 и R3. С их помощью устанавливают напряжение на стоке транзистора VT1, равное 50…60% от напряжения источника питания. Транзистор VT2 должен быть установлен на теплоотводя-щей пластине (радиаторе).

Трекаскадный УНЧ с непосредственной связью

На рис. 7 показана схема другого внешне простого УНЧ с непосредственными связями между каскадами. Такого рода связь улучшает частотные характеристики усилителя в области нижних частот, схема в целом упрощается.

Рис. 7. Принципиальная схема трехкаскадного УНЧ с непосредственной связью между каскадами.

В то же время настройка усилителя осложняется тем, что каждое сопротивление усилителя приходится подбирать в индивидуальном порядке. Ориентировочно соотношение резисторов R2 и R3, R3 и R4, R4 и R BF должно быть в пределах (30…50) к 1. Резистор R1 должен быть 0,1…2 кОм. Расчет усилителя, приведенного на рис. 7, можно найти в литературе, например, [Р 9/70-60].

Схемы каскадных УНЧ на биполярных транзисторах

На рис. 8 и 9 показаны схемы каскодных УНЧ на биполярных транзисторах. Такие усилители имеют довольно высокий коэффициент усиления Ку. Усилитель на рис. 8 имеет Ку=5 в полосе частот от 30 Гц до 120 кГц [МК 2/86-15]. УНЧ по схеме на рис. 9 при коэффициенте гармоник менее 1% имеет коэффициент усиления 100 [РЛ 3/99-10].

Рис. 8. Каскадный УНЧ на двух транзисторах с коэффициентом усиления = 5.

Рис. 9. Каскадный УНЧ на двух транзисторах с коэффициентом усиления = 100.

Экономичный УНЧ на трех транзисторах

Для портативной радиоэлектронной аппаратуры важным параметром является экономичность УНЧ. Схема такого УНЧ представлена на рис. 10 [РЛ 3/00-14]. Здесь использовано каскадное включение полевого транзистора VT1 и биполярного транзистора VT3, причем транзистор VT2 включен таким образом, что стабилизирует рабочую точку VT1 и VT3.

При увеличении входного напряжения этот транзистор шунтирует переход эмиттер — база VT3 и уменьшает значение тока, протекающего через транзисторы VT1 и VT3.

Рис. 10. Схема простого экономичного усилителя НЧ на трех транзисторах.

Как и в приведенной выше схеме (см. рис. 6), входное сопротивление этого УНЧ можно задавать в пределах от десятков Ом до десятков МОм. В качестве нагрузки использован телефонный капсюль, например, ТК-67 или ТМ-2В. Телефонный капсюль, подключаемый при помощи штекера, может одновременно служить выключателем питания схемы.

Напряжение питания УНЧ составляет от 1,5 до 15 В, хотя работоспособность устройства сохраняется и при снижении питающего напряжения до 0,6 В. В диапазоне напряжения питания 2… 15 В потребляемый усилителем ток описывается выражением:

1(мкА) = 52 + 13*(Uпит)*(Uпит),

где Uпит — напряжение питания в Вольтах (В).

Если отключить транзистор VT2, потребляемый устройством ток увеличивается на порядок.

Двухкаскадные УНЧ с непосредственной связью между каскадами

Примерами УНЧ с непосредственными связями и минимальным подбором режима работы являются схемы, приведенные на рис. 11 — 14. Они имеют высокий коэффициент усиления и хорошую стабильность.

Рис. 11. Простой двухкаскадный УНЧ для микрофона (низкий уровень шумов, высокий КУ).

Рис. 12. Двухкаскадный усилитель низкой частоты на транзисторах КТ315.

Рис. 13. Двухкаскадный усилитель низкой частоты на транзисторах КТ315 — вариант 2.

Микрофонный усилитель (рис. 11) характеризуется низким уровнем собственных шумов и высоким коэффициентом усиления [МК 5/83-XIV]. В качестве микрофона ВМ1 использован микрофон электродинамического типа.

В роли микрофона может выступать и телефонный капсюль. Стабилизация рабочей точки (начального смещения на базе входного транзистора) усилителей на рис. 11 — 13 осуществляется за счет падения напряжения на эмиттерном сопротивлении второго каскада усиления.

Рис. 14. Двухкаскадный УНЧ с полевым транзистором.

Усилитель (рис. 14), имеющий высокое входное сопротивление (порядка 1 МОм), выполнен на полевом транзисторе VT1 (истоковый повторитель) и биполярном — VT2 (с общим).

Каскадный усилитель низкой частоты на полевых транзисторах, также имеющий высокое входное сопротивление, показан на рис. 15.

Рис. 15. схема простого двухкаскадного УНЧ на двух полевых транзисторах.

Схемы УНЧ для работы с низкоОмной нагрузкой

Типовые УНЧ, предназначенные для работы на низкоомную нагрузку и имеющие выходную мощность десятки мВт и выше, изображены на рис. 16, 17.

Рис. 16. Простой УНЧ для работы с включением нагрузки с низким сопротивлением.

Электродинамическая головка ВА1 может быть подключена к выходу усилителя, как показано на рис. 16, либо в диагональ моста (рис. 17). Если источник питания выполнен из двух последовательно соединенных батарей (аккумуляторов), правый по схеме вывод головки ВА1 может быть подключен к их средней точки напрямую, без конденсаторов СЗ, С4.

Рис. 17. Схема усилителя низкой частоты с включением низкоомной нагрузки в диагональ моста.

Если вам нужна схема простого лампового УНЧ то такой усилитель можно собрать даже на одной лампе, смотрите у нас на сайте по электронике в соответствующем разделе.

Литература: Шустов М.А. Практическая схемотехника (Книга 1), 2003 год.

Исправления в публикации:
на рис. 16 и 17 вместо диода Д9 установлена цепочка из диодов.

Усилитель на транзисторах, несмотря на свою уже долгую историю, остается излюбленным предметом исследования как начинающих, так и маститых радиолюбителей. И это понятно. Он является непременной составной частью самых массовых и усилителей низкой (звуковой) частоты. Мы рассмотрим, как строятся простейшие усилители на транзисторах.

Частотная характеристика усилителя

В любом теле- или радиоприемнике, в каждом музыкальном центре или усилителе звука можно найти транзисторные усилители звука (низкой частоты — НЧ). Разница между звуковыми транзисторными усилителями и другими видами заключается в их частотных характеристиках.

Звуковой усилитель на транзисторах имеет равномерную частотную характеристику в полосе частот от 15 Гц до 20 кГц. Это означает, что все входные сигналы с частотой внутри этого диапазона усилитель преобразует (усиливает) примерно одинаково. На рисунке ниже в координатах «коэффициент усиления усилителя Ку — частота входного сигнала» показана идеальная кривая частотной характеристики для звукового усилителя.

Эта кривая практически плоская с 15 Гц по 20 кГц. Это означает, применять такой усилитель следует именно для входных сигналов с частотами между 15 Гц и 20 кГц. Для входных сигналов с частотами выше 20 кГц или ниже 15 Гц эффективность и качество его работы быстро уменьшаются.

Вид частотной характеристики усилителя определяется электрорадиоэлементами (ЭРЭ) его схемы, и прежде всего самими транзисторами. Звуковой усилитель на транзисторах обычно собран на так называемых низко- и среднечастотных транзисторах с суммарной полосой пропускания входных сигналов от десятков и сотен Гц до 30 кГц.

Класс работы усилителя

Как известно, в зависимости от степени непрерывности протекания тока на протяжении его периода через транзисторный усилительный каскад (усилитель) различают следующие классы его работы: «А», «B», «AB», «C», «D».

В классе работы ток «А» через каскад протекает на протяжении 100 % периода входного сигнала. Работу каскада в этом классе иллюстрирует следующий рисунок.

В классе работы усилительного каскада «AB» ток через него протекает более чем 50 %, но менее чем 100 % периода входного сигнала (см. рисунок ниже).

В классе работы каскада «В» ток через него протекает ровно 50 % периода входного сигнала, как это иллюстрирует рисунок.

И наконец в классе работы каскада «C» ток через него протекает менее чем 50 % периода входного сигнала.

НЧ-усилитель на транзисторах: искажения в основных классах работы

В рабочей области транзисторный усилитель класса «А» обладает малым уровнем нелинейных искажений. Но если сигнал имеет импульсные выбросы по напряжению, приводящие к насыщению транзисторов, то вокруг каждой «штатной» гармоники выходного сигнала появляются высшие гармоники (вплоть до 11-й). Это вызывает феномен так называемого транзисторного, или металлического, звука.

Если НЧ-усилители мощности на транзисторах имеют нестабилизированное питание, то их выходные сигналы модулируются по амплитуде вблизи частоты сети. Это ведет к жёсткости звука на левом краю частотной характеристики. Различные же способы стабилизации напряжения делают конструкцию усилителя более сложной.

Типовой КПД однотактного усилителя класса А не превышает 20 % из-за постоянно открытого транзистора и непрерывного протекания постоянной составляющей тока. Можно выполнить усилитель класса А двухтактным, КПД несколько повысится, но полуволны сигнала станут более несимметричными. Перевод же каскада из класса работы «А» в класс работы «АВ» повышает вчетверо нелинейные искажения, хотя КПД его схемы при этом повышается.

В усилителях же классов «АВ» и «В» искажения нарастают по мере снижения уровня сигнала. Невольно хочется врубить такой усилитель погромче для полноты ощущений мощи и динамики музыки, но зачастую это мало помогает.

Промежуточные классы работы

У класса работы «А» имеется разновидность — класс «А+». При этом низковольтные входные транзисторы усилителя этого класса работают в классе «А», а высоковольтные выходные транзисторы усилителя при превышении их входными сигналами определенного уровня переходят в классы «В» или «АВ». Экономичность таких каскадов лучше, чем в чистом классе «А», а нелинейные искажения меньше (до 0,003 %). Однако звук у них также «металлический» из-за наличия высших гармоник в выходном сигнале.

У усилителей еще одного класса — «АА» степень нелинейных искажений еще ниже — около 0,0005 %, но высшие гармоники также присутствуют.

Возврат к транзисторному усилителю класса «А»?

Сегодня многие специалисты в области качественного звуковоспроизведения ратуют за возврат к ламповым усилителям, поскольку уровень нелинейных искажений и высших гармоник, вносимых ими в выходной сигнал, заведомо ниже, чем у транзисторов. Однако эти достоинства в немалой степени нивелируются необходимостью согласующего трансформатора между высокоомным ламповым выходным каскадом и низкоомными звуковыми колонками. Впрочем, с трансформаторным выходом может быть сделан и простой усилитель на транзисторах, что будет показано ниже.

Существует и точка зрения, что предельное качество звучания может обеспечить только гибридный лампово-транзисторный усилитель, все каскады которого являются однотактными, не охвачены и работают в классе «А». То есть такой повторитель мощности представляет собой усилитель на одном транзисторе. Схема его может иметь предельно достижимый КПД (в классе «А») не более 50 %. Но ни мощность, ни КПД усилителя не являются показателями качества звуковоспроизведения. При этом особое значение приобретают качество и линейность характеристик всех ЭРЭ в схеме.

Поскольку однотактные схемы получают такую перспективу, мы рассмотрим ниже их возможные варианты.

Однотактный усилитель на одном транзисторе

Схема его, выполненная с общим эмиттером и R-C-связями по входному и выходному сигналам для работы в классе «А», приведена на рисунке ниже.

На ней показан транзистор Q1 структуры n-p-n. Его коллектор через токоограничивающий резистор R3 присоединен к положительному выводу +Vcc, а эмиттер — к -Vcc. Усилитель на транзисторе структуры p-n-p будет иметь такую же схему, но выводы источника питания поменяются местами.

C1 — разделительный конденсатор, посредством которого источник переменного входного сигнала отделяется от источника постоянного напряжения Vcc. При этом С1 не препятствует прохождению переменного входного тока через переход «база — эмиттер транзистора Q1». Резисторы R1 и R2 совместно с сопротивлением перехода «Э — Б» образуют Vcc для выбора рабочей точки транзистора Q1 в статическом режиме. Типичной для этой схемы является величина R2 = 1 кОм, а положение рабочей точки — Vcc/2. R3 является нагрузочным резистором коллекторной цепи и служит для создания на коллекторе переменного напряжения выходного сигнала.

Предположим, что Vcc = 20 В, R2 = 1 кОм, а коэффициент усиления по току h = 150. Напряжение на эмиттере выбираем Ve = 9 В, а падение напряжения на переходе «Э — Б» принимаем равным Vbe = 0,7 В. Эта величина соответствует так называемому кремниевому транзистору. Если бы мы рассматривали усилитель на германиевых транзисторах, то падение напряжения на открытом переходе «Э — Б» было бы равно Vbe = 0,3 В.

Ток эмиттера, примерно равный току коллектора

Ie = 9 B/1 кОм = 9 мА ≈ Ic.

Ток базы Ib = Ic/h = 9 мА/150 = 60 мкА.

Падение напряжения на резисторе R1

V(R1) = Vcc — Vb = Vcc — (Vbe + Ve) = 20 В — 9,7 В = 10,3 В,

R1 = V(R1)/Ib = 10,3 В/60 мкА = 172 кОм.

С2 нужен для создания цепи прохождения переменной составляющей тока эмиттера (фактически тока коллектора). Если бы его не было, то резистор R2 сильно ограничивал бы переменную составляющую, так что рассматриваемый усилитель на биполярном транзисторе имел бы низкий коэффициент усиления по току.

В наших расчетах мы принимали, что Ic = Ib h, где Ib — ток базы, втекающий в нее из эмиттера и возникающий при подаче на базу напряжения смещения. Однако через базу всегда (как при наличии смещения, так и без него) протекает еще и ток утечки из коллектора Icb0. Поэтому реальный ток коллектора равен Ic = Ib h + Icb0 h, т.е. ток утечки в схеме с ОЭ усиливается в 150 раз. Если бы мы рассматривали усилитель на германиевых транзисторах, то это обстоятельство нужно было бы учитывать при расчетах. Дело в том, что имеют существенный Icb0 порядка нескольких мкА. У кремниевых же он на три порядка меньше (около нескольких нА), так что в расчетах им обычно пренебрегают.

Однотактный усилитель с МДП-транзистором

Как и любой усилитель на полевых транзисторах, рассматриваемая схема имеет свой аналог среди усилителей на Поэтому рассмотрим аналог предыдущей схемы с общим эмиттером. Она выполнена с общим истоком и R-C-связями по входному и выходному сигналам для работы в классе «А» и приведена на рисунке ниже.

Здесь C1 — такой же разделительный конденсатор, посредством которого источник переменного входного сигнала отделяется от источника постоянного напряжения Vdd. Как известно, любой усилитель на полевых транзисторах должен иметь потенциал затвора своих МДП-транзисторов ниже потенциалов их истоков. В данной схеме затвор заземлен резистором R1, имеющим, как правило, большое сопротивление (от 100 кОм до 1 Мом), чтобы он не шунтировал входной сигнал. Ток через R1 практически не проходит, поэтому потенциал затвора при отсутствии входного сигнала равен потенциалу земли. Потенциал же истока выше потенциала земли за счет падения напряжения на резисторе R2. Таким образом, потенциал затвора оказывается ниже потенциала истока, что и нужно для нормальной работы Q1. Конденсатор C2 и резистор R3 имеют такое же назначение, как и в предыдущей схеме. Поскольку эта схема с общим истоком, то входной и выходной сигналы сдвинуты по фазе на 180°.

Усилитель с трансформаторным выходом

Третий одноступенчатый простой усилитель на транзисторах, показанный на рисунке ниже, также выполнен по схеме с общим эмиттером для работы в классе «А», но с низкоомным динамиком он связан через согласующий трансформатор.

Первичная обмотка трансформатора T1 является нагрузкой коллекторной цепи транзистора Q1 и развивает выходной сигнал. T1 передает выходной сигнал на динамик и обеспечивает согласование выходного полного сопротивления транзистора с низким (порядка нескольких Ом) сопротивлением динамика.

Делитель напряжения коллекторного источника питания Vcc, собранный на резисторах R1 и R3, обеспечивает выбор рабочей точки транзистора Q1 (подачу напряжения смещения на его базу). Назначение остальных элементов усилителя такое же, как и в предыдущих схемах.

Двухтактный звуковой усилитель

Двухтактный НЧ-усилитель на двух транзисторах расщепляет входной частоты на две противофазные полуволны, каждая из которых усиливается своим собственным транзисторным каскадом. После выполнения такого усиления полуволны объединяются в целостный гармонический сигнал, который и передается на акустическую систему. Подобное преобразование НЧ-сигнала (расщепление и повторное слияние), естественно, вызывает в нем необратимые искажения, обусловленные различием частотных и динамических свойств двух транзисторов схемы. Эти искажения снижают качество звука на выходе усилителя.

Двухтактные усилители, работающие в классе «А», недостаточно хорошо воспроизводят сложные звуковые сигналы, так как в их плечах непрерывно протекает постоянный ток повышенной величины. Это приводит к несимметрии полуволн сигнала, фазовым искажениям и в конечном итоге к потере разборчивости звука. Нагреваясь, два мощных транзистора увеличивают вдвое искажения сигнала в области низких и инфранизких частот. Но все же основным достоинством двухтактной схемы является ее приемлемый КПД и повышенная выходная мощность.

Двухтактная схема усилителя мощности на транзисторах показана на рисунке.

Это усилитель для работы в классе «А», но может быть использован и класс «АВ», и даже «В».

Бестрансформаторный транзисторный усилитель мощности

Трансформаторы, несмотря на успехи в их миниатюризации, остаются все же самыми громоздкими, тяжелыми и дорогими ЭРЭ. Поэтому был найден путь устранения трансформатора из двухтактной схемы путем выполнения ее на двух мощных комплементарных транзисторах разных типов (n-p-n и p-n-p). Большинство современных усилителей мощности используют именно этот принцип и предназначены для работы в классе «В». Схема такого усилителя мощности показана на рисунке ниже.

Оба ее транзистора включены по схеме с общим коллектором (эмиттерного повторителя). Поэтому схема передает входное напряжение на выход без усиления. Если входного сигнала нет, то оба транзистора находятся на границе включенного состояния, но при этом они выключены.

Когда гармонический сигнал подан на вход, его положительная полуволна открывает TR1, но переводит p-n-p транзистор TR2 полностью в режим отсечки. Таким образом, только положительная полуволна усиленного тока протекает через нагрузку. Отрицательная полуволна входного сигнала открывает только TR2 и запирает TR1, так что в нагрузку подается отрицательная полуволна усиленного тока. В результате на нагрузке выделяется полный усиленный по мощности (за счет усиления по току) синусоидальный сигнал.

Усилитель на одном транзисторе

Для усвоения вышеизложенного соберем простой усилитель на транзисторах своими руками и разберемся, как он работает.

В качестве нагрузки маломощного транзистора Т типа BC107 включим наушники с сопротивлением 2-3 кОм, напряжение смещения на базу подадим с высокоомного резистора R* величиной 1 МОм, развязывающий электролитический конденсатор C емкостью от 10 мкФ до 100 мкФ включим в базовую цепь Т. Питать схему будем от батареи 4,5 В/0,3 А.

Если резистор R* не подключен, то нет ни тока базы Ib, ни тока коллектора Ic. Если резистор подключен, то напряжение на базе поднимается до 0,7 В и через нее протекает ток Ib = 4 мкА. Коэффициент усиления транзистора по току равен 250, что дает Ic = 250Ib = 1 мА.

Собрав простой усилитель на транзисторах своими руками, можем теперь его испытать. Подключите наушники и поставьте палец на точку 1 схемы. Вы услышите шум. Ваше тело воспринимает излучение питающей сети на частоте 50 Гц. Шум, услышанный вами из наушников, и является этим излучением, только усиленным транзистором. Поясним этот процесс подробнее. Напряжение переменного тока с частотой 50 Гц подключено к базе транзистора через конденсатор С. Напряжение на базе теперь равно сумме постоянного напряжения смещения (приблизительно 0,7 В), приходящего с резистора R*, и напряжения переменного тока «от пальца». В результате ток коллектора получает переменную составляющую с частотой 50 Гц. Этот переменный ток используется для сдвига мембраны динамиков вперед-назад с той же частотой, а это означает, что мы сможем услышать тон 50 Гц на выходе.

Слушать уровень шума 50 Гц не очень интересно, поэтому можно подключить к точкам 1 и 2 низкочастотные источника сигнала (CD-плеер или микрофон) и слышать усиленную речь или музыку.

Источник питания должен выдавать стабильное или нестабильное двуполярное напряжение питания ±45V и ток 5А.
Эта схема УНЧ на транзисторах весьма проста, так как в выходном каскаде используется пара мощных комплементарных транзисторов Дарлингтона . В соответствии с справочными характеристиками эти транзисторы могут коммутировать ток до 5А при напряжении эмиттерном-коллекторном переходе до 100V.

Схема УНЧ представлена на рисунке чуть ниже.

Сигнал требующий усиления через предварительный УНЧ подается на предварительный дифферециальный усилительный каскад построенный на составных транзисторах VT1 и VT2. Использование дифференциальной схемы в усилительном каскаде, снижает шумовые эффекты и обеспечивает работу отрицательной обратной связи.
Напряжение ОС поступает на базу транзистора VT2 с выхода усилителя мощности. ОС по постоянному току реализуется через резистор R6. ОС по переменной состовляющей осуществляется через резистор R6, но её величина зависит от номиналов цепочки R7-C3. Но следует учитовать, что слишком сильное увеличение сопротивления R7 приводет к возбуждению.

Режим работы по постоянному току обеспечивается подбором резистора R6.
Выходной каскад на транзисторах Дарлингтона VT3 и VT4 работает в классе АВ. Диоды VD1 и VD2 нужны для стабилизации рабочей точки выходного каскада.

Транзистор VT5 ппредназначен для раскачки выходного каскада, на его базу поступает сигнал с выхода дифференциального предварительного усилителя, а так же постоянное напряжение смещения, которое определяет режим работы выходного каскада по постоянному току.

Все конденсаторы схемы должны быть рассчитаны на максимальное постоянное напряжение не ниже 100V.
Транзисторы выходного каскада рекомендуется закрепить на радиаторы площадью не меньше 200 см в квадрате

Рассмотренная схема простого двухкаскадного усилителя разработана для работы с наушниками или для использования в простых устройствах с функцией предварительного усилителя.

Первый транзистор усилителя подсоединен по схеме с общим эмиттером, а второй транзистор с общим коллектором. Первый каскад предназначен для базового усиления сигнала по напряжению, а второй каскада усиливает уже по мощности.

Малое выходное сопротивление второго каскада двухкаскадного усилителя, называемого эмиттерным повторителем, позволяет подсоединять не только наушники с большим сопротивлением, но и другие виды преобразователей акустического сигнала.

Эта тоже двухкаскадная схема УНЧ выполненная на двух транзисторах, но уже противоположной проводимости. Ее главная особенность в том, что связь между каскадами непосредственная. Охваченная ООС через сопротивление R3 напряжение смещения со второго каскада проходит на базу первого транзистора.

Конденсатор СЗ, шунтирует резистор R4, уменьшает ООС по переменному току, тем самым уменьшающая усиление VT2. Путем подбора номинала резистора R3 задают режим работы транзисторов.

УМЗЧ на двух транзисторах

Этот достаточно легкий усилитель мощности звуковой частоты (УМЗЧ) можно спаять всего на двух транзисторах. При напряжении питания 42В постоянного тока выходная мощность усилителя достигает 0,25 Вт при нагрузке 4 Ом. Потребляемый ток всего 23 mA. Усилитель работает в однотактном режиме «А».

Напряжение низкой частоты от источника сигнала подходит к регулятору громкости R1. Далее через защитный резистор R3 и конденсатор C1 сигнал оказывается на базе биполярного транзистора VT1 включенного по схеме с общим эмиттером. Усиленный сигнал через R8 подается на затвор мощного полевого транзистора VT2 включенный по схеме с общим истоком и его нагрузкой служит первичная обмотка понижающего трансформатора К вторичной обмотке трансформатора
можно подключить динамическую головку или акустическую систему.

В обоих транзисторных каскадах присутствует местная отрицательная обратная связь по постоянному и переменному току, так и общей цепью ООС.

В случае увеличения напряжения на затворе полевого транзистора сопротивление сток исток его канала уменьшается и напряжение на его стоке уменьшается. Это влияет и на уровень сигнала поступающий на биполярный транзистор, что снижает напряжения затвор-исток.

Совместно с цепями местной отрицательной обратной связи, таким образом, стабилизируются режимы работы обоих транзисторов даже в случае незначительного изменения питающего напряжения. Коэффициент усиления зависит от соотношения сопротивлений резисторов R10 и R7. Стабилитрон VD1 предназначен для предотвращения выхода полевого транзистора из строя. Питание усилительного каскада на VT1 производится через RC фильтр R12C4. Конденсатор C5 блокировочный по цепи питания.

Усилитель может быть собран на печатной плате размерами 80×50 мм,на ней расположены все элементы кроме понижающего трансформатора и динамической головки

Наладку схемы усилителя осуществляют при том напряжении питания, при котором он будет работать. Для тонкой настройки рекомендуется использовать осциллограф, щуп которого подключают к выводу стока полевого транзистора. Подав на вход усилителя синусоидальный сигнал частотой 100 … 4000 Гц, с помощью регулировки подстроечного резистора R5 добиваются того, чтобы отсутствовали заметные искажения синусоиды при как можно большем размахе амплитуды сигнала на выводе стока транзистора.

Выходная мощность усилителя на полевом транзисторе небольшая, всего 0,25Вт, напряжение питания от 42В до 60В. Сопротивление динамической головки 4 Ома.

Аудио сигнал через переменное сопротивление R1, затем R3 и разделительную емкость C1 поступает на усилительный каскад на биполярном транзисторе по схеме с общим эмиттером. Далее с этого транзистора усиленный сигнал через сопротивление R10 проходит на полевой транзистор.

Первичная обмотка трансформатора является нагрузкой для полевого транзистора, а к вторичной обмотки подключен четырех омная динамическая головка. Соотношением сопротивлений R10 и R7 задаем степень усиления по напряжению. С целью защиты униполярного транзистора в схему добавлен стабилитрон VD1.

Все номиналы деталей имеются на схеме. Трансформатор можно использовать типа ТВК110ЛМ или ТВК110Л2, от блока кадровой развертки старого телевизора или аналогичный.

УМЗЧ по схеме Агеева

Наткнулся на эту схему в старом выпуске журнала радио, впечатления от нее остались самыми приятными,во первых схема настолько проста, что ее сможет собрать и начинающий радиолюбитель,во вторых при условии рабочих компонентов и правильной сборки наладки она не требует.

Если вас заинтересовала эта схема, то остальные подробности по ее сборке вы сможете найти в журнале радио №8 за 1982 год.

Высококачественные транзисторные УНЧ

ПИТАНИЕ УСИЛИТЕЛЯ

   Когда речь заходит про усилители звука, мы сразу представляем мощную конструкцию с питанием в десятки вольт и иногда столько же ампер. Но ведь бывают ситуации, когда нужно наоборот понизить питание усилителя до минимально возможного значения, желательно вообще до одной пальчиковой батарейки. Это может быть при использовании такого УНЧ в МП3 плеере, мобильном телефоне или другом аналогичном устройстве с низковольтным питанием. Данная схема УНЧ и представляет собой бестрансформаторный усилитель низкой частоты, работающий от одного гальванического элемента 1,5В. Часто в таких случаях используют трансформаторный выходной каскад, который позволяет получить бОльшую выходную мощность. Но на дворе 21-й век, поэтому обойдёмся без всяких трансформаторов.

   Предлгаемый усилитель рассчитан на работу при питании в пределах 0,9-3В на нагрузку сопротивлением 8 Ом. Конечно мощность получится около 50 мВт, но во многих случаях и этого хватает.

   Принципиальная схема усилителя с низковольтным питанием показана на рисунке выше. Для проверки работоспособности собираем УНЧ на макетной плате.

   УНЧ состоит из входного каскада на транзисторе BC547 и составного выходного каскада на транзисторах BC557, BC547. Установка тока покоя выходного каскада производится с помощью резистора смещения базовой цепи входного транзистора — 220к. Его уменьшение увеличивает ток покоя, увеличение — уменьшает.

   В данном усилителе можно применить любые маломощные кремниевые транзисторы, подходящие по проводимости, в том числе и КТ315-КТ361.

   Но для максимального снижения напряжения желательно применить германиевые, с малым напряжениям падения. Например отечественные транзисторы серии МП или аналогичные импортные.

   Эксперименты с различным питанием данного усилителя показали, что он сохраняет работоспособность даже при 0,85 вольт! На схеме УНЧ стоит по входу микрофон, так что если нужно подать сигнал с другого источника звука — ставим вместо него регулятор громкости. Для тестирования к УНЧ подключалась динамическая головка на 1 ватт. Стены конечно не тряслись — но слушать музыку было можно:)

   Форум по усилителям с низковольтным питанием

   Форум по обсуждению материала ПИТАНИЕ УСИЛИТЕЛЯ

УНЧ на одном транзисторе

   Усилитель мощности низкой частоты — наверное все радиолюбители начинали с него. Собирая простые схемы усилителей, в какой то миг нам хочется чего — то большего и с каждым разом мы чем — то не довольны и стремимся к качеству и большой мощности. Практика, которая дается не легко, процесс продолжается годами и бывает моменты, когда радиомастер с большим стажем собирает простейшие схемы, как бы вспоминая молодость. Мы чуть отошли от нашей темы, но это не так уж и важно, поскольку речь сегодня пойдет именно о простейшем усилителе мощности низкой частоты.

   Данная схема усилителя содержит всего один транзистор и несколько радиодеталей, схема упрощена до минимума, чтобы с ней мог справиться человек , который только начал познавать для себя мир радиоэлектроники.

   Усилитель конечно не такой уж и мощный, но при мощном транзисторе можно выжимать до 0,5 ватт, неплохо для усилителя с такой схематической развязкой ни правда ли? Транзисторы подойдут буквально любые, ставьте то, что есть под рукой, можно использовать транзисторы прямой или же обратной проводимости, хотя в схеме использован транзистор обратной проводимости. Для получения обещанных пол ватт, желательно использовать мощные низкочастотные транзисторы серии кт819 или кт805 , также их импортные аналоги типа 13007. Входной конденсатор можно применить с емкостью 0,1 микрофарад (маркировка 104), его номинал не так уж и важен, но от него зависит чувствительность усилителя к определенной частоте, он своего рода темброблок, если заменить на конденсатор с большой емкостью, то он будет хорошо пропускать низкие частоты и срезать высокие, если же снизить, то будет срез низких частот и пропускание высоких, этот конденсатор подбирается по вкусу. Питать схему можно от 3-х до 12 вольт.

   Напоминаю — этот усилитель собран только с целем демонстрации, и качество звука не может тягаться с специализированными микросхемами или же схемами высококачественных усилителей, при максимальной громкости возможны искажения и хрипы.

Понравилась схема — лайкни!

ПРИНЦИПИАЛЬНЫЕ СХЕМЫ УНЧ

Смотреть ещё схемы усилителей

       УСИЛИТЕЛИ НА ЛАМПАХ          УСИЛИТЕЛИ НА ТРАНЗИСТОРАХ

УСИЛИТЕЛИ НА МИКРОСХЕМАХ          СТАТЬИ ОБ УСИЛИТЕЛЯХ

Транзисторные усилители мощности своими руками. Две схемы унч на транзисторах. Частотная характеристика усилителя

Схема № 1

Выбор класса усилителя

. Сразу предупредим радиолюбителя — делать усилитель класса A на транзисторах мы не будем. Причина проста — как было сказано во введении, транзистор усиливает не только полезный сигнал, но и поданное на него смещение. Проще говоря, усиливает постоянный ток. Ток этот вместе с полезным сигналом потечет по акустической системе (АС), а динамики, к сожалению, умеют этот постоянный ток воспроизводить. Делают они это самым очевидным образом — вытолкнув или втянув диффузор из нормального положения в противоестественное.

Попробуйте прижать пальцем диффузор динамика — и вы убедитесь, в какой кошмар превратится при этом издаваемый звук. Постоянный ток по своему действию с успехом заменяет ваши пальцы, поэтому динамической головке он абсолютно противопоказан. Отделить же постоянный ток от переменного сигнала можно только двумя средствами — трансформатором или конденсатором, — и оба варианта, что называется, один хуже другого.

Принципиальная схема

Схема первого усилителя, который мы соберем, приведена на рис. 11.18.

Это усилитель с обратной связью, выходной каскад которого работает в режиме В. Единственное достоинство этой схемы — простота, а также однотипность выходных транзисторов (не требуется специальные комплементарные пары). Тем не менее, она достаточно широко применяется в усилителях небольшой мощности. Еще один плюс схемы — она не требует никакой настройки, и при исправных деталях заработает сразу, а нам это сейчас очень важно.

Рассмотрим работу этой схемы. Усиливаемый сигнал подается на базу транзистора VT1. Усиленный этим транзистором сигнал с резистора R4 подается на базу составного транзистора VT2, VT4, а с него — на резистор R5.

Транзистор VT3 включен в режиме эмиттерного повторителя. Он усиливает положительные полуволны сигнала на резисторе R5 и подает их через конденсатор C4 на АС.

Отрицательные же полуволны усиливает составной транзистор VT2, VT4. При этом падение напряжения на диоде VD1 закрывает транзистор VT3. Сигнал с выхода усилителя подается на делитель цепи обратной связи R3, R6, а с него — на эмиттер входного транзистора VT1. Таким образом, транзистор VT1 у нас и играет роль устройства сравнения в цепи обратной связи.

Постоянный ток он усиливает с коэффициентом усиления, равным единице (потому что сопротивление конденсатора C постоянному току теоретически бесконечно), а полезный сигнал — с коэффициентом, равным соотношению R6/R3.

Как видим, величина емкостного сопротивления конденсатора в этой формуле не учитывается. Частота, начиная с которой конденсатором при расчетах можно пренебречь, называется частотой среза RC-цепочки. Частоту эту можно рассчитать по формуле

F = 1 / (R×C)
.

Для нашего примера она будет около 18 Гц, т. е. более низкие частоты усилитель будет усиливать хуже, чем он мог бы.

Плата

. Усилитель собран на плате из одностороннего стеклотекстолита толщиной 1.5 мм размерами 45×32.5 мм. Разводку печатной платы в зеркальном изображении и схему расположения деталей можно скачать . Видеоролик о работе усилителя в формате MOV скачать для просмотра можно . Хочу сразу предупредить радиолюбителя — звук, воспроизводимый усилителем, записывался в ролике с помощью встроенного в фотоаппарат микрофона, так что говорить о качестве звука, к сожалению, будет не совсем уместно! Внешний вид усилителя приведен на рис. 11.19.

Элементная база

. При изготовлении усилителя транзисторы VT3, VT4 можно заменить любыми, рассчитанными на напряжение не менее напряжения питания усилителя, и допустимым током не менее 2 А. На такой же ток должен быть рассчитан и диод VD1.

Остальные транзисторы — любые с допустимым напряжением не менее напряжение питания, и допустимым током не менее 100 мА. Резисторы — любые с допустимой рассеиваемой мощностью не менее 0.125 Вт, конденсаторы — электролитические, с емкостью, не менее указанной на схеме, и рабочим напряжением на менее напряжения питания усилителя.

Радиаторы для усилителя

. Прежде чем попробовать изготовить нашу вторую конструкцию, давайте, уважаемый радиолюбитель, остановимся на радиаторах для усилителя и приведем здесь весьма упрощенную методику их расчета.

Во-первых, вычисляем максимальную мощность усилителя по формуле:

P = (U × U) / (8 × R), Вт
,

где U
— напряжение питания усилителя, В; R
— сопротивление АС (обычно оно составляет 4 или 8 Ом, хотя бывают и исключения).

Во-вторых, вычисляем мощность, рассеиваемую на коллекторах транзисторов, по формуле:

P рас = 0,25 × P, Вт
.

В-третьих, вычисляем площадь радиатора, необходимую для отвода соответствующего количества тепла:

S = 20 × P рас, см 2

В-четвертых, выбираем или изготавливаем радиатор, площадь поверхности которого будет не менее рассчитанной.

Указанный расчет носит весьма приблизительный характер, но для радиолюбительской практики его обычно бывает достаточно. Для нашего усилителя при напряжении питания 12 В и сопротивлении АС, равным 8 Ом, «правильным» радиатором была бы алюминиевая пластина размерами 2×3 см и толщиной не менее 5 мм для каждого транзистора. Имейте ввиду, что более тонкая пластина плохо передает тепло от транзистора к краям пластины. Хочется сразу предупредить — радиаторы во всех остальных усилителях тоже должны быть «нормальных» размеров. Каких именно — посчитайте сами!

Качество звучания

. Собрав схему, вы обнаружите, что звук усилителя не совсем чистый.

Причина этого — «чистый» режим класса В в выходном каскаде, характерные искажения которого даже обратная связь полностью скомпенсировать не способна. Ради эксперимента попробуйте заменить в схеме транзистор VT1 на КТ3102ЕМ, а транзистор VT2 — на КТ3107Л. Эти транзисторы имеют значительно больший коэффициент усиления, чем КТ315Б и КТ361Б. И вы обнаружите, что звучание усилителя значительно улучшилось, хотя все равно останутся заметными некоторые искажения.

Причина этого также очевидна — больший коэффициент усиления усилителя в целом обеспечивает большую точность работы обратной связи, и больший ее компенсирующий эффект.

Продолжение читайте

Источник питания должен выдавать стабильное или нестабильное двуполярное напряжение питания ±45V и ток 5А.
Эта схема УНЧ на транзисторах весьма проста, так как в выходном каскаде используется пара мощных комплементарных транзисторов Дарлингтона . В соответствии с справочными характеристиками эти транзисторы могут коммутировать ток до 5А при напряжении эмиттерном-коллекторном переходе до 100V.

Схема УНЧ представлена на рисунке чуть ниже.

Сигнал требующий усиления через предварительный УНЧ подается на предварительный дифферециальный усилительный каскад построенный на составных транзисторах VT1 и VT2. Использование дифференциальной схемы в усилительном каскаде, снижает шумовые эффекты и обеспечивает работу отрицательной обратной связи.
Напряжение ОС поступает на базу транзистора VT2 с выхода усилителя мощности. ОС по постоянному току реализуется через резистор R6. ОС по переменной состовляющей осуществляется через резистор R6, но её величина зависит от номиналов цепочки R7-C3. Но следует учитовать, что слишком сильное увеличение сопротивления R7 приводет к возбуждению.

Режим работы по постоянному току обеспечивается подбором резистора R6.
Выходной каскад на транзисторах Дарлингтона VT3 и VT4 работает в классе АВ. Диоды VD1 и VD2 нужны для стабилизации рабочей точки выходного каскада.

Транзистор VT5 ппредназначен для раскачки выходного каскада, на его базу поступает сигнал с выхода дифференциального предварительного усилителя, а так же постоянное напряжение смещения, которое определяет режим работы выходного каскада по постоянному току.

Все конденсаторы схемы должны быть рассчитаны на максимальное постоянное напряжение не ниже 100V.
Транзисторы выходного каскада рекомендуется закрепить на радиаторы площадью не меньше 200 см в квадрате

Рассмотренная схема простого двухкаскадного усилителя разработана для работы с наушниками или для использования в простых устройствах с функцией предварительного усилителя.

Первый транзистор усилителя подсоединен по схеме с общим эмиттером, а второй транзистор с общим коллектором. Первый каскад предназначен для базового усиления сигнала по напряжению, а второй каскада усиливает уже по мощности.

Малое выходное сопротивление второго каскада двухкаскадного усилителя, называемого эмиттерным повторителем, позволяет подсоединять не только наушники с большим сопротивлением, но и другие виды преобразователей акустического сигнала.

Эта тоже двухкаскадная схема УНЧ выполненная на двух транзисторах, но уже противоположной проводимости. Ее главная особенность в том, что связь между каскадами непосредственная. Охваченная ООС через сопротивление R3 напряжение смещения со второго каскада проходит на базу первого транзистора.

Конденсатор СЗ, шунтирует резистор R4, уменьшает ООС по переменному току, тем самым уменьшающая усиление VT2. Путем подбора номинала резистора R3 задают режим работы транзисторов.

УМЗЧ на двух транзисторах

Этот достаточно легкий усилитель мощности звуковой частоты (УМЗЧ) можно спаять всего на двух транзисторах. При напряжении питания 42В постоянного тока выходная мощность усилителя достигает 0,25 Вт при нагрузке 4 Ом. Потребляемый ток всего 23 mA. Усилитель работает в однотактном режиме «А».

Напряжение низкой частоты от источника сигнала подходит к регулятору громкости R1. Далее через защитный резистор R3 и конденсатор C1 сигнал оказывается на базе биполярного транзистора VT1 включенного по схеме с общим эмиттером. Усиленный сигнал через R8 подается на затвор мощного полевого транзистора VT2 включенный по схеме с общим истоком и его нагрузкой служит первичная обмотка понижающего трансформатора К вторичной обмотке трансформатора
можно подключить динамическую головку или акустическую систему.

В обоих транзисторных каскадах присутствует местная отрицательная обратная связь по постоянному и переменному току, так и общей цепью ООС.

В случае увеличения напряжения на затворе полевого транзистора сопротивление сток исток его канала уменьшается и напряжение на его стоке уменьшается. Это влияет и на уровень сигнала поступающий на биполярный транзистор, что снижает напряжения затвор-исток.

Совместно с цепями местной отрицательной обратной связи, таким образом, стабилизируются режимы работы обоих транзисторов даже в случае незначительного изменения питающего напряжения. Коэффициент усиления зависит от соотношения сопротивлений резисторов R10 и R7. Стабилитрон VD1 предназначен для предотвращения выхода полевого транзистора из строя. Питание усилительного каскада на VT1 производится через RC фильтр R12C4. Конденсатор C5 блокировочный по цепи питания.

Усилитель может быть собран на печатной плате размерами 80×50 мм,на ней расположены все элементы кроме понижающего трансформатора и динамической головки

Наладку схемы усилителя осуществляют при том напряжении питания, при котором он будет работать. Для тонкой настройки рекомендуется использовать осциллограф, щуп которого подключают к выводу стока полевого транзистора. Подав на вход усилителя синусоидальный сигнал частотой 100 … 4000 Гц, с помощью регулировки подстроечного резистора R5 добиваются того, чтобы отсутствовали заметные искажения синусоиды при как можно большем размахе амплитуды сигнала на выводе стока транзистора.

Выходная мощность усилителя на полевом транзисторе небольшая, всего 0,25Вт, напряжение питания от 42В до 60В. Сопротивление динамической головки 4 Ома.

Аудио сигнал через переменное сопротивление R1, затем R3 и разделительную емкость C1 поступает на усилительный каскад на биполярном транзисторе по схеме с общим эмиттером. Далее с этого транзистора усиленный сигнал через сопротивление R10 проходит на полевой транзистор.

Первичная обмотка трансформатора является нагрузкой для полевого транзистора, а к вторичной обмотки подключен четырех омная динамическая головка. Соотношением сопротивлений R10 и R7 задаем степень усиления по напряжению. С целью защиты униполярного транзистора в схему добавлен стабилитрон VD1.

Все номиналы деталей имеются на схеме. Трансформатор можно использовать типа ТВК110ЛМ или ТВК110Л2, от блока кадровой развертки старого телевизора или аналогичный.

УМЗЧ по схеме Агеева

Наткнулся на эту схему в старом выпуске журнала радио, впечатления от нее остались самыми приятными,во первых схема настолько проста, что ее сможет собрать и начинающий радиолюбитель,во вторых при условии рабочих компонентов и правильной сборки наладки она не требует.

Если вас заинтересовала эта схема, то остальные подробности по ее сборке вы сможете найти в журнале радио №8 за 1982 год.

Высококачественные транзисторные УНЧ

Появилось желание собрать более мощный усилитель «А» класса. Прочитав достаточное количество соответствующей литературы и выбрал из предлагавшегося самую последнюю версию. Это был усилитель мощностью 30 Вт соответствующий по своим параметрам усилителям высокого класса.

В имеющеюся трассировку оригинальных печатных плат никаких изменений вносить не предполагал, однако, ввиду отсутствия первоначальных силовых транзисторов, был выбран более надежный выходной каскад с использованием транзисторов 2SA1943 и 2SC5200. Применение этих транзисторов в итоге позволило обеспечить большую выходную мощность усилителя. Принципиальная схема моей версии усилителя далее.

Это изображение плат собранных по этой схеме с транзисторами Toshiba 2SA1943 и 2SC5200.

Если присмотреться, то сможете увидеть на печатной плате вместе со всеми компонентами стоят резисторы смещения, они мощность 1 Вт углеродного типа. Оказалось, что они более термостабильны. При работе любого усилителя большой мощности выделяется огромное количества тепла, поэтому соблюдение постоянства номинала электронного компонента при его нагреве является важным условием качественной работы устройства.

Собранная версия усилителя работает при токе около 1,6 А и напряжении 35 В. В результате чего 60 Вт мощности непрерывного рассеивается на транзисторах в выходном каскаде. Должен заметить, что это только треть мощности, которую они способны выдержать. Постарайтесь представить, сколько тепла выделяется на радиаторах при их нагреве до 40 градусов.

Корпус усилителя сделан своими руками из алюминия. Верхняя плита и монтажная плита толщиной 3 мм. Радиатор состоит из двух частей, его габаритные размеры составляют 420 x 180 x 35 мм. Крепеж — винты, в основном с потайной головкой из нержавеющей стали и резьбой М5 или М3. Количество конденсаторов было увеличено до шести, их общая ёмкость 220000 мкФ. Для питания был использован тороидальный трансформатор мощностью 500 Вт.

Блок питания усилителя

Хорошо видно устройство усилителя, которое имеет медные шины соответствующего дизайна. Добавлен небольшой тороид, для регулируемой подачи под управлением схемы защиты от постоянного тока. Так же имеется ВЧ фильтр в цепи питания. При всей своей простоте, надо сказать обманчивой простоте, топологии платы этого усилителя и звук им производится как бы без всякого усилия, подразумевающего в свою очередь возможность его бесконечного усиления.

Осциллограммы работы усилителя

Спад 3 дБ на 208 кГц

Синусоида 10 Гц и 100 Гц

Синусоида 1 кГц и 10 кГц

Сигналы 100 кГц и 1 МГц

Меандр 10 Гц и 100 Гц

Меандр 1 кГц и 10 кГц

Полная мощность 60 Вт отсечение симметрии на частоте 1 кГц

Таким образом становится понятно, что простая и качественная конструкция УМЗЧ не обязательно делается с применением интегральных микросхем — всего 8 транзисторов позволяют добиться приличного звучания со схемой, собрать которую можно за пол дня.

Недавно обратился некий человек с просьбой собрать ему усилитель достаточной мощности и раздельными каналами усиления по низким, средним и высоким частотам. до этого не раз уже собирал для себя в качестве эксперимента и, надо сказать, эксперименты были весьма удачными. Качество звучания даже недорогих колонок не очень высокого уровня заметно при этом улучшается по сравнению, например, с вариантом применения пассивных фильтров в самих колонках. К тому же появляется возможность довольно легко менять частоты раздела полос и коэффициент усиления каждой отдельно взятой полосы и, таким образом, проще добиться равномерной АЧХ всего звукоусилительного тракта. В усилителе были применены готовые схемы, которые до этого не раз были опробованы в более простых конструкциях.

Структурная схема

На рисунке ниже показана схема 1 канала:

Как видно из схемы, усилитель имеет три входа, один из которых предусматривает простую возможность добавления предусилителя-корректора для проигрывателя винила (при такой необходимости), переключатель входов, предварительный усилитель-тембролок (также трёхполосный, с регулировкой уровней ВЧ/СЧ/НЧ), регулятор громкости, блок фильтров на три полосы с регулировкой уровня усиления каждой полосы с возможностью отключения фильтрации и блок питания для оконечных усилителей большой мощности (нестабилизированный) и стабилизатор для «слаботочной» части (предварительные каскады усиления).

Предварительный усилитель-темброблок

В качестве него была применена схема, не раз проверенная до этого, которая при своей простоте и доступности деталей показывает довольно хорошие характеристики. Схема (как и все последующие) в своё время была опубликована в журнале «Радио» и затем не раз публиковалась на различных сайтах в интернете:

Входной каскад на DA1 содержит переключатель уровня усиления (-10; 0; +10 дБ), что упрощает согласование всего усилителя с различными по уровню источниками сигнала, а на DA2 собран непосредственно регулятор тембров. Схема не капризна к некоторому разбросу номиналов элементов и не требует никакого налаживания. В качестве ОУ можно применить любые микросхемы, применяемые в звуковых трактах усилителей, например здесь (и в последующих схемах) пробовал импортные ВА4558, TL072 и LM2904. Подойдёт любая, но лучше, конечно, выбирать варианты ОУ с возможно меньшим уровнем собственного шума и высоким быстродействием (коэффициентом нарастания входного напряжения). Эти параметры можно посмотреть в справочниках (даташитах). Конечно, здесь вовсе не обязательно применять именно эту схему, вполне можно, например, сделать не трёхполосный, а обычный (стандартный) двухполосный темброблок. Но не «пассивную» схему, а с каскадами усиления-согласования по входу и выходу на транзисторах или ОУ.

Блок фильтров

Схем фильтров, также, при желании можно найти множество, так как публикаций на тему многополосных усилителей сейчас достаточно. Для облегчения этой задачи и просто для примера, я приведу здесь несколько возможных схем, найденных в различных источниках:

— схема, которая была применена мной в этом усилителе, так как частоты раздела полос оказались как раз такие, которые и нужны были «заказчику» — 500 Гц и 5 кГц и ничего пересчитывать не пришлось.

— вторая схема, попроще на ОУ.

И ещё одна возможная схема, на транзисторах:

Как уже писал ваше, выбрал первую схему из-за довольно качественной фильтрации полос и соответствии частот разделения полос заданным. Только на выходах каждого канала (полосы) были добавлены простые регуляторы уровня усиления (как это сделано, например, в третьей схеме, на транзисторах). Регуляторы можно поставить от 30 до 100 кОм. Операционные усилители и транзисторы во всех схемах можно заменить на современные импортные (с учётом цоколёвки!) для получения лучших параметров схем. Никакой настройки все эти схемы не требуют, если не требуется изменить частоты раздела полос. К сожалению, дать информацию по пересчёту этих частот раздела я не имею возможности, так как схемы искались для примера «готовые» и подробных описаний к ним не прилагалось.

В схему блока фильтров (первая схема из трёх) была добавлена возможность отключения фильтрации по каналам СЧ и ВЧ. Для этого были установлены два кнопочных переключателя типа П2К, с помощью которых просто можно замкнуть точки соединения входов фильтров — R10C9 с их соответствующими выходами — «выход ВЧ» и «выход СЧ». В этом случае по этим каналам идёт полный звуковой сигнал.

Усилители мощности

С выхода каждого канала фильтра сигналы ВЧ-СЧ-НЧ подаются на входы усилителй мощности, которые, также, можно собрать по любой из известных схем в зависимости от необходимой мощности всего усилителя. Я делал УМЗЧ по известной давно схеме из журнала «Радио», №3, 1991 г., стр.51. Здесь даю ссылку на «первоисточник», так как по поводу этой схемы существует много мнений и споров по повод её «качественности». Дело в том, что на первый взгляд это схема усилителя класса «B» с неизбежным присутствием искажений типа «ступенька», но это не так. В схеме применено токовое управление транзисторами выходного каскада, что позволяет избавиться от этих недостатков при обычном, стандартном включении. При этом схема очень простая, не критична к применяемым деталям и даже транзисторы не требует особого предварительного подбора по параметрам К тому же схема удобна тем, что мощные выходные транзисторы можно ставить на один теплоотвод попарно без изолирующих прокладок, так как выводы коллекторов соединены в точке «выхода», что очень упрощает монтаж усилителя:

При настройке лишь ВАЖНО подобрать правильные режимы работы транзисторов предоконечного каскада (подбором резисторов R7R8) — на базах этих транзисторов в режиме «покоя» и без нагрузки на выходе (динамика) должно быть напряжение в пределах 0,4-0,6 вольт. Напряжение питания для таких усилителей (их, соответственно, должно быть 6 штук) поднял до 32 вольт с заменой выходных транзисторов на 2SA1943 и 2SC5200, сопротивление резисторов R10R12 при этом следует также увеличить до 1,5 кОм (для «облегчения жизни» стабилитронам в цепи питания входных ОУ). ОУ также были заменены на ВА4558, при этом становится не нужна цепь «установки нуля» (выходы 2 и 6 на схеме) и, соответственно меняется цоколёвка при пайке микросхемы. В результате при проверке каждый усилитель по этой схеме выдавал мощность до 150 ватт (кратковременно) при вполне адекватной степени нагрева радиатора.

Блок питания УНЧ

В качестве блока питания были использованы два трансформатора с блоками выпрямителей и фильтров по обычной, стандартной схеме. Для питания НЧ полосных каналов (левый и правый каналы) — трансформатор мощностью 250 ватт, выпрямитель на диодных сборках типа MBR2560 или аналогичных и конденсаторы 40000 мкф х 50 вольт в каждом плече питания. Для СЧ и ВЧ каналов — трансформатор мощностью 350 ватт (взят из сгоревшего ресивера «Ямаха»), выпрямитель — диодная сборка TS6P06G и фильтр — два конденсатора по 25000 мкф х 63 вольт на каждое плечо питания. Все электролитические конденсаторы фильтров зашунтированы плёночными конденсаторами ёмкостью 1 мкф х 63 вольта.

В общем, блок питания может быть и с одним трансформаторм, конечно, но при его соответствующей мощности. Мощность усилителя в целом в данном случае определяется исключительно возможностями источника питания. Все предварительные усилители (темброблок, фильтры) — запитаны также от одного из этих трансформаторов (можно от любого из них), но через дополнительный блок двуполярного стабилизатора, собранный на МС типа КРЕН (или импортных) или по любой из типовых схем на транзисторах.

Конструкция самодельного усилителя

Это, пожалуй, был самый сложный момент в изготовлении, так как подходящего готового корпуса не нашлось и пришлось выдумывать возможные варианты:-)) Чтобы не лепить кучу отдельных радиаторов, решил использовать корпус-радиатор от автомобильного 4-канального усилителя, довольно больших размеров, примерно такой:

Все «внутренности» были, естественно, извлечены и компоновка получилась примерно такой (к сожалению фотографию соответствующую не сделал):

— как видно, в эту крышку-радиатор установились шесть плат оконечных УМЗЧ и плата предварительного усилителя-темброблока. Плата блока фильтров уже не влезла, поэтому была закреплена на добавленной затем конструкции из алюминиевого уголка (её видно на рисунках). Также, в этом «каркасе» были установлены трансформаторы, выпрямители и фильтры блоков питания.

Вид (спереди) со всеми переключателями и регуляторами получился такой:

Вид сзади, с колодками выходов на динамики и блоком предохранителей (поскольку никакие схемы электронной защиты не делались из-за недостатка места в конструкции и чтобы не усложнять схему):

В последующем каркас из уголка предполагается, конечно, закрыть декоративными панелями для придания изделию более «товарного» вида, но делать это будет уже сам «заказчик», по своему личному вкусу. А в целом, по качеству и мощности звучания, конструкция получилась вполне себе приличная. Автор материала: Андрей Барышев (специально для сайта сайт
).

Усилитель способен выдать 2kW мощности пиково, и 1.5kW продолжительно, что означает что этот усилитель способен сжечь большинство известных Вам динамиков. Чтобы представить такую мощность в действии Вы можете подключить (Что делать я крайне не советую) два последовательно соединенных 8-ми омных динамика в сеть переменного тока 220В. При этом на одном динамике будет 110V действующего напряжения на нагрузке 8 ом — 1,500W. Как Вы думаете, долго ли проработает в таком режиме акустика. Если все еще не отпало желание заняться этим усилителем – переходим дальше…

Описание усилителя

Сначала, давайте посмотрим на требования, для достижения 1.5kW на 4 ома. Нам нужно 77.5V действующего напряжения, но мы должны иметь некоторый запас, потому что напряжение питания снизится под нагрузкой, и всегда будет некоторое падение напряжения на коллектор-эмиттерных переходах и эмиттерных резисторов.

Итак напряжение питания должно быть…

VDC = VRMS * 1.414
VDC = 77.5 * 1.414 = ±109.6V постоянного напряжения

Так как мы не учли потери, мы должны добавить около 3-5V для оконечника усилителя, и дополнительно 10V на падение напряжения питания под полной нагрузкой.

Трансформатор в 2 x 90V даст напряжение без нагрузки ±130V (260V между крайними точками выпрямителя), так что с источником питания нужно работать с особой осторожностью

Биполярные транзисторы были отобраны как наиболее соответствующими для выполнения оконечного каскада усилителя. Это, прежде всего, продиктовано напряжением питания, которое превышает граничное напряжение для большинства MOSFET транзисторов. Это так же много и для биполярных транзисторов, но MJ15004/5, или MJ21193/4 соответствуют требованию по максимальному напряжению, и значит, мы на них остановимся.

P = V ? / R = 65 ? / 4 = 1056W

То есть равно среднестатистическому электрообогревателю…
Помните, что при работе на активную нагрузку с 45 ° фазовыми сдвигами мощность рассеивания почти удваивается. Исходя из этого следует, что хорошее охлаждение жизненно необходимо для этого усилителя, Вам понадобятся хорошие радиаторы, вентиляторы для принудительного охлаждения (естественная конвекция не поможет).

MJ15024/5 (или MJ21193/4) транзисторы в корпусе К-3 (железный с двумя выводами как КТ825/827), и рассчитаны на рассеивание 250W при температуре 25°C. Корпус К-3 транзистора выбран, потому что он имеет самую высокую номинальную мощность рассеивания, потому что тепловое сопротивление ниже чем у любого другого транзистора в пластмассовом корпусе.

MJE340/350 в каскаде усилителя напряжения гарантирует хорошую линейность. Но даже при токе через каскад 12mA, мощность — 0.72W, так что Q4, Q6, Q9 и Q10 должен иметь теплоотводы. Транзистор (Q5) , определяющий смещение оконечного каскада, должен быть установлен на общем радиаторе с оконечником и иметь надежный тепловой контакт.

Схема защиты от короткого замыкания (Q7, Q8) ограничивает ток на уровне 12А и мощность выделяемую одним транзистором около 175W, при этом длительная работа усилителя в таком режиме не допустима.
Схема профессионального усилителя 1500W.

Дополнительные элементы обратной связи (R6a и C3a, показанный пунктирным) являются опциональными. Они могут быть необходимы, при возникновении самовозбуждения усилителя. Обратные диоды (D9 и D10) защищают транзисторы усилителя от обратной ЭДС при работе на активную нагрузку. Диоды серии 1N5404 могут выдержать пиковый ток до 200A. Номинальное напряжение должно быть по крайней мере 400V.

Резистор VR1 100 омо используется для балансировки усилителя по постоянному току. С номиналами компонентов указанных на схеме, начальное смещение должно быть в пределах ±25mV, перед настройкой. Резистор VR2 используется для установки тока покоя оконечного каскада. Настраивают ток покоя измеряя напряжение на резисторе R19 или R20 которое должно быть в пределах 150mV.
Чувствительность входного каскада — 1.77V для 900W на 8 ом, или 1800W на 4 ом.

Источник питания:

Источник питания, необходимый для усилителя требует серьезного подхода в проектировании. Во первых Вам необходим понижающий трансформатор мощностью как минимум 2kW,. Конденсаторы фильтра питания должны быть рассчитаны на 150V и выдерживать до 10A пульсирующего тока. Конденсаторы не соответствующим этим требованиям могут попросту взорваться при работе усилителя на полную мощность.

Немаловажная деталь — мостовой выпрямитель. Хотя мосты на 35A, казалось бы, могут справится с поставленной задачей, но пиковый повторяющийся ток превышает паспортные данные мостов. Я советую использовать два параллельно включенных моста как показано на схеме. Номинальное напряжение мостового выпрямителя должно быть минимумом 400V, и они должны быть установлены на достаточном для охлаждения теплоотводе.
Схема блока питания для усилителя 1500W.

На схеме показаны конденсаторы составленные из четырех низковольтных так как их легче найти, и выпрямитель так же состоит из двух параллельно включенных моста.

Дополнительные источники напряжения в 5V можно исключить при этом пиковая мощность снизится с 2048W до 1920W что несущественно.
Модуль P39 является системой мягкого запуска и состоит из реле, параллельно контактам которого включены резисторы суммарной мощностью в 150W и результирующим сопротивлением в 33 Ом.

транзисторных усилителей мощности своими руками. Две низкочастотные схемы на транзисторах. АЧХ усилителя

Схема № 1

Выбор класса усилителя
… Сразу предупредим радиолюбителя — усилитель класса А на транзисторах делать не будем. Причина проста — как уже упоминалось во введении, транзистор усиливает не только полезный сигнал, но и приложенное к нему смещение. Проще говоря, он усиливает постоянный ток.Этот ток вместе с полезным сигналом будет проходить через акустическую систему (AC), и динамики, к сожалению, способны воспроизводить этот постоянный ток. Они делают это самым очевидным способом — толкая или вытягивая диффузор из нормального положения в неестественное.

Попробуйте прижать пальцем конус динамика — и вы увидите, в какой кошмар превратится звук. Постоянный ток по своему действию удачно заменяет пальцы, поэтому динамической голове он категорически противопоказан.Отделить постоянный ток от переменного сигнала можно только двумя способами — трансформатором или конденсатором — и оба варианта, как говорится, один хуже другого.

Принципиальная схема

Схема первого усилителя, который мы соберем, представлена ​​на рис. 11.18.

Это усилитель обратной связи, выходной каскад которого работает в режиме B. Единственное преимущество этой схемы — простота, а также единообразие выходных транзисторов (не требуется специальных дополнительных пар).Тем не менее он широко используется в усилителях малой мощности. Еще один плюс схемы в том, что она не требует какой-либо настройки, и если детали целы, она сразу заработает, а это для нас сейчас очень важно.

Рассмотрим, как работает эта схема. Усиленный сигнал поступает на базу транзистора VT1. Усиленный этим транзистором сигнал с резистора R4 поступает на базу составного транзистора VT2, VT4, а от него — на резистор R5.

Транзистор VT3 включен в режиме эмиттерного повторителя.Он усиливает положительные полуволны сигнала на резисторе R5 и подает их через конденсатор C4 на переменный ток.

Отрицательные полуволны усиливаются составным транзистором VT2, VT4. В этом случае падение напряжения на диоде VD1 закрывает транзистор VT3. Сигнал с выхода усилителя поступает на схему делителя обратной связи R3, R6, а с него — на эмиттер входного транзистора VT1. Таким образом, транзистор VT1 у нас есть и играет роль устройства сравнения в цепи обратной связи.

Усиливает постоянный ток с коэффициентом усиления, равным единице (поскольку сопротивление конденсатора С постоянному току теоретически бесконечно), а полезный сигнал — с коэффициентом, равным отношению R6 / R3.

Как видите, значение емкостного сопротивления конденсатора в этой формуле не учитывается. Частота, начиная с которой конденсатор можно не учитывать в расчетах, называется частотой среза RC-цепочки. Эту частоту можно рассчитать по формуле

F = 1 / (R × C).

Для нашего примера это будет около 18 Гц, т.е. более низкие частоты усилитель будет усиливать хуже, чем мог бы.

Плата
… Усилитель собран на односторонней плате из стеклопластика толщиной 1,5 мм и размерами 45 × 32,5 мм. Зеркальный макет и макет печатной платы доступны для загрузки. Видео о работе усилителя в формате mOV вы можете скачать для просмотра. Сразу хочу предупредить радиолюбителя — звук, воспроизводимый усилителем, был записан на видео с помощью микрофона, встроенного в камеру, поэтому говорить о качестве звука, к сожалению, не совсем уместно! Внешний вид усилителя показан на рис.11.19.

Элементная база
… При изготовлении усилителя транзисторы VT3, VT4 могут быть заменены любыми транзисторами, рассчитанными на напряжение не менее напряжения питания усилителя, а допустимый ток не менее 2 А. Диод VD1 должен быть рассчитан на такой же ток.

Остальные транзисторы — любые с допустимым напряжением не менее напряжения питания и допустимым током не менее 100 мА. Резисторы — любые с допустимой рассеиваемой мощностью не менее 0.125 Вт, конденсаторы — электролитические, емкостью не меньше указанной на схеме, и рабочим напряжением меньше напряжения питания усилителя.

Радиаторы усилителя
… Прежде чем пытаться сделать нашу вторую конструкцию, давайте, уважаемый радиолюбитель, остановимся на излучателях для усилителя и приведем здесь очень упрощенную методику их расчета.

Сначала рассчитаем максимальную мощность усилителя по формуле:

P = (U × U) / (8 × R), W,

где U — напряжение питания усилителя, В; R — сопротивление динамика (обычно 4 или 8 Ом, хотя бывают исключения).

Во-вторых, рассчитываем мощность, рассеиваемую на коллекторах транзисторов, по формуле:

P рас = 0,25 × P, W.

В-третьих, рассчитываем площадь радиатора, необходимую для отвода соответствующего количества тепла:

S = 20 × P рас, см 2

В-четвертых, подбираем или изготавливаем радиатор, площадь поверхности которого будет как минимум рассчитана.

Этот расчет очень приблизительный, но для радиолюбительской практики его обычно достаточно.Для нашего усилителя с напряжением питания 12 В и сопротивлением переменному току 8 Ом «правильным» радиатором была бы алюминиевая пластина размером 2 × 3 см и толщиной не менее 5 мм для каждого транзистора. Обратите внимание, что более тонкая пластина плохо передает тепло от транзистора к краям пластины. Сразу предупреждаю — радиаторы во всех остальных усилителях тоже должны быть «нормальных» размеров. Какие — посчитайте сами!

Качество звука
… Собрав схему, вы обнаружите, что звук усилителя не совсем чистый.

Причина тому — «чистый» режим класса B в выходном каскаде, характерные искажения которого даже обратная связь не в состоянии полностью компенсировать. Ради эксперимента попробуйте заменить в схеме транзистор VT1 на КТ3102ЭМ, а транзистор VT2 на КТ3107Л. Эти транзисторы имеют значительно больший коэффициент усиления, чем КТ315Б и КТ361Б. И вы обнаружите, что звук усилителя значительно улучшился, хотя некоторые искажения все равно будут заметны.

Причина этого также очевидна — более высокий коэффициент усиления усилителя в целом обеспечивает более точную обратную связь и больший компенсирующий эффект.

Читать далее

Источник питания должен обеспечивать стабильное или нестабильное биполярное напряжение питания ± 45 В и ток 5 А. Эта схема УНЧ-транзистора очень проста, поскольку в выходном каскаде используется пара мощных комплементарных транзисторов Дарлингтона. В соответствии с эталонными характеристиками эти транзисторы могут коммутировать токи до 5А при напряжении перехода эмиттер-коллектор до 100В.

УНЧ-цепь показана на рисунке ниже.

Сигнал, требующий усиления через предварительный УНЧ, поступает на предварительный дифференциальный усилительный каскад, построенный на составных транзисторах VT1 и VT2. Использование дифференциальной схемы в каскаде усилителя снижает шумовые эффекты и обеспечивает отрицательную обратную связь. Напряжение ОС подается на базу транзистора VT2 с выхода усилителя мощности. Обратная связь по постоянному току реализована через резистор R6. ОС для переменной составляющей осуществляется через резистор R6, но его величина зависит от номиналов цепи R7-C3.Но следует учитывать, что слишком сильное увеличение сопротивления R7 приводит к возбуждению.

Режим постоянного тока обеспечивается подбором резистора R6. Выходной каскад на транзисторах Дарлингтона VT3 и VT4 работает по классу AB. Диоды VD1 и VD2 нужны для стабилизации рабочей точки выходного каскада.

Транзистор VT5 предназначен для управления выходным каскадом, на его базу поступает сигнал с выхода дифференциального предусилителя, а также постоянное напряжение смещения, определяющее режим работы выходного каскада на постоянном токе.

Все конденсаторы в цепи должны быть рассчитаны на максимальное постоянное напряжение не менее 100 В. Транзисторы выходного каскада рекомендуется закреплять на радиаторах площадью не менее 200 см

кв.

Рассматриваемая схема простого двухкаскадного усилителя предназначена для работы с наушниками или для использования в простых устройствах с функцией предварительного усилителя.

Первый транзистор усилителя соединен с общим эмиттером, а второй транзистор с общим коллектором.Первый каскад предназначен для усиления сигнала основного напряжения, а второй каскад уже усиливает мощность.

Низкое выходное сопротивление второго каскада двухкаскадного усилителя, называемого эмиттерным повторителем, позволяет подключать не только наушники с высоким импедансом, но и другие типы преобразователей акустических сигналов.

Это тоже двухкаскадная схема УНЧ, выполненная на двух транзисторах, но уже противоположной проводимости. Ее главная особенность в том, что связь между каскадами прямая.Покрытое ООС через сопротивление R3, напряжение смещения со второго каскада проходит на базу первого транзистора.

Конденсатор SZ, шунтирующий резистор R4, снижает сигнал OOS по переменному току, тем самым уменьшая коэффициент усиления VT2. Подбором номинала резистора R3 устанавливается режим работы транзисторов.

Этот довольно легкий усилитель мощности звуковой частоты (УМЗЧ) можно распаять всего на двух транзисторах. При напряжении питания 42 В постоянного тока выходная мощность усилителя достигает 0.25 Вт при нагрузке 4 Ом. Потребляемый ток всего 23 мА. Усилитель работает в несимметричном режиме «А».

Низкочастотное напряжение от источника сигнала поступает на регулятор громкости R1. Далее через защитный резистор R3 и конденсатор С1 сигнал оказывается на основе биполярного транзистора VT1, подключенного по схеме с общим эмиттером. Усиленный сигнал через R8 поступает на затвор мощного полевого транзистора VT2, подключенного по схеме с общим истоком, а его нагрузкой служит первичная обмотка понижающего трансформатора. К вторичной обмотке прибора можно подключить динамик или акустическую систему. трансформатор.

В обоих транзисторных каскадах имеется локальная отрицательная обратная связь по постоянному и переменному току, а также общая цепь OOS.

В случае увеличения напряжения на затворе полевого транзистора сопротивление стока истока его канала уменьшается, а напряжение на его стоке уменьшается. Это также влияет на уровень сигнала, поступающего на биполярный транзистор, что снижает напряжение затвор-исток.

Вместе с локальными цепями отрицательной обратной связи, таким образом, режимы работы обоих транзисторов стабилизируются даже при незначительном изменении напряжения питания.Коэффициент усиления зависит от соотношения сопротивлений резисторов R10 и R7. Стабилитрон VD1 предназначен для предотвращения выхода из строя полевого транзистора. Питание усилительного каскада на VT1 осуществляется через RC-фильтр R12C4. Конденсатор С5 блокировка по силовой цепи.

Усилитель может быть собран на печатной плате размером 80 × 50 мм, на ней расположены все элементы, кроме понижающего трансформатора и динамической головки

Схема усилителя настроена на напряжение питания, при котором она будет работать.Для точной настройки рекомендуется использовать осциллограф, щуп которого подключен к стоковому выводу полевого транзистора. Подав на вход усилителя синусоидальный сигнал частотой 100 … 4000 Гц, регулируя подстроечный резистор R5, добиваются отсутствия заметных синусоидальных искажений с максимально возможным размахом амплитуды сигнала на выводе стока усилителя. транзистор.

Выходная мощность усилителя на полевых транзисторах небольшая, всего 0.25Вт, напряжение питания от 42В до 60В. Импеданс динамической головки 4 Ом.

Звуковой сигнал через переменное сопротивление R1, затем R3 и блокирующую емкость C1 поступает на каскад усилителя на биполярном транзисторе по схеме с общим эмиттером. Далее от этого транзистора усиленный сигнал через сопротивление R10 проходит на полевой транзистор.

Первичная обмотка трансформатора является нагрузкой для полевого транзистора, а ко вторичной обмотке подключена динамическая головка с сопротивлением 4 Ом.Соотношение сопротивлений R10 и R7 задает степень усиления по напряжению. Для защиты униполярного транзистора в схему добавлен стабилитрон VD1.

Все характеристики компонентов показаны на диаграмме. Трансформатор можно использовать как ТВК110ЛМ или ТВК110Л2, от кадрового сканера старого телевизора или аналогичного.

УМЗЧ по схеме Агеева

Эту схему я наткнулся в старом номере радиожурнала, впечатления от нее остались самые приятные, во-первых, схема настолько проста, что ее сможет собрать начинающий радиолюбитель, во-вторых, при условии наличия рабочих комплектующие и правильная сборка, регулировка не требует.

Если вам интересна данная схема, то остальные подробности по ее сборке вы можете найти в радиожурнале №8 за 1982 год.

Высококачественный транзистор УНЧ

Возникло желание собрать усилитель посильнее «А» класса. Прочитав достаточное количество соответствующей литературы и выбрав самую последнюю версию … Это был усилитель мощностью 30 Вт, который подходил к усилителям высокого класса.

Я не собирался вносить какие-либо изменения в существующую разводку исходных печатных плат, однако из-за отсутствия исходных силовых транзисторов был выбран более надежный выходной каскад на транзисторах 2SA1943 и 2SC5200. Использование этих транзисторов в конечном итоге позволило обеспечить высокую выходную мощность усилителя. Принципиальная схема моего варианта усилителя ниже.

Это изображение собранных по данной схеме плат на транзисторах Toshiba 2SA1943 и 2SC5200.

Если присмотреться, то можно увидеть на печатной плате вместе со всеми компонентами есть резисторы смещения, они 1 Вт угольного типа. Оказалось, что они более термостойкие. При работе любого мощного усилителя выделяется огромное количество тепла, поэтому соблюдение постоянства электронного компонента при его нагреве является важным условием качественной работы устройства.

Собранный вариант усилителя работает на токе около 1 В.6 А и напряжение 35 В. В результате на транзисторах выходного каскада рассеивается 60 Вт непрерывной мощности. Я должен признать, что это лишь треть мощности, с которой они могут справиться. Попробуйте представить, сколько тепла выделяется на радиаторах, когда они нагреваются до 40 градусов.

Корпус усилителя сделан вручную из алюминия. Верхняя пластина и опорная пластина толщиной 3 мм. Радиатор состоит из двух частей, его размеры 420 х 180 х 35 мм. Крепеж — винты, преимущественно с потайной головкой из нержавеющей стали и резьбой М5 или М3.Количество конденсаторов увеличено до шести общей емкостью 220 000 мкФ. Для питания использовался тороидальный трансформатор мощностью 500 Вт.

Блок питания усилителя

Хорошо видно усилительное устройство, имеющее медные шины соответствующей конструкции. Добавлен небольшой тороид для регулируемой подачи, управляемой схемой защиты от постоянного тока. Также в цепи питания присутствует ВЧ-фильтр. При всей своей простоте, я должен сказать обманчивой простоты, топология платы этого усилителя и звук воспроизводится им как бы без каких-либо усилий, что, в свою очередь, подразумевает возможность его бесконечного усиления.

Осциллограммы усилителя

Спад на 3 дБ при 208 кГц

Синусоидальная волна 10 Гц и 100 Гц

Синусоидальная волна 1 кГц и 10 кГц

Сигналы 100 кГц и 1 МГц

Прямоугольная волна 10 Гц и 100 Гц

Прямоугольная волна 1 кГц и 10 кГц

Симметрия отключения общей мощности 60 Вт на частоте 1 кГц

Таким образом, становится понятно, что простая и качественная конструкция УМЗЧ не обязательно выполняется на интегральных схемах — всего 8 транзисторов позволяют добиться достойного звука со схемой, которую можно собрать за полдня.

Недавно один человек попросил собрать усилитель достаточной мощности и разделить каналы усиления на низкие, средние и высокие частоты. до этого я уже не раз собирал для себя в качестве эксперимента и, надо сказать, эксперименты прошли очень удачно. Качество звука даже недорогих колонок не очень высокого уровня заметно улучшается по сравнению, например, с возможностью использования пассивных фильтров в самих колонках. Кроме того, становится возможным довольно легко изменять частоту разделения полос и усиление каждой отдельной полосы, и, таким образом, легче добиться однородной частотной характеристики всего тракта усиления звука.В усилителе использовались готовые схемы, которые ранее не раз испытывались в более простых конструкциях.

Структурная схема

На рисунке ниже показана схема для канала 1:

Как видно из схемы, усилитель имеет три входа, на одном из которых предусмотрена простая возможность добавления предусилителя-эквалайзера для проигрывателя виниловых пластинок (при необходимости), входной переключатель, предусилитель-тембр (также трехканальный). диапазон, с регулируемыми уровнями HF / MF / LF), регулятор громкости, блок трехполосного фильтра с регулируемым усилением для каждой полосы с возможностью отключения фильтрации, а также блок питания для мощных оконечных усилителей (нестабилизированный) и стабилизатор для «слаботочной» части (каскады предварительного усиления).

Тембровый блок предусилителя

Использовалась схема, ранее неоднократно опробованная, которая при простоте и доступности деталей показывает неплохие характеристики … Схема (как и все последующие) одно время публиковалась в журнале «Радио» потом не раз публиковалось на различных сайтах в Интернете:

Входной каскад на DA1 содержит переключатель уровня усиления (-10; 0; +10 дБ), который упрощает согласование всего усилителя с источниками сигналов разных уровней, а регулятор тембра собран непосредственно на DA2.Схема не прихотлива к определенному диапазону номиналов элементов и не требует какой-либо регулировки. В качестве ОУ можно использовать любые микросхемы, используемые в аудиотрактах усилителей, например, здесь (и в последующих схемах) я пробовал импортные BA4558, TL072 и LM2904. Подойдет любой, но лучше, конечно, выбрать варианты ОУ с минимально возможным уровнем шума и высокой скоростью (скоростью нарастания входного напряжения). Эти параметры можно найти в справочниках (даташитах). Конечно, здесь совсем не обязательно использовать эту конкретную схему, вполне можно, например, сделать не трехполосный, а обычный (стандартный) двухполосный тональный блок.Но не по «пассивной» схеме, а с каскадами усиления-согласования на входе и выходе на транзисторах или ОУ.

Блок фильтров

При желании можно найти множество схем фильтров, так как публикаций по теме многополосных усилителей сейчас достаточно. Чтобы облегчить эту задачу и просто в качестве примера, я представлю здесь несколько возможных схем, найденных в различных источниках:

— схема, которую я применил в этом усилителе, так как частоты кроссовера были именно те, которые нужны «заказчику» — 500 Гц и 5 кГц, и ничего пересчитывать не пришлось.

— вторая схема, более простая на ОУ.

И еще одна возможная схема, на транзисторах:

Как уже писали вы, я выбрал первую схему из-за достаточно качественной фильтрации полос и соответствия частот разделения полос заданным. Только на выходах каждого канала (полоски) были добавлены простые регуляторы усиления (как это сделано, например, в третьей схеме, на транзисторах). Регуляторы могут поставляться от 30 до 100 кОм.Операционные усилители и транзисторы во всех схемах можно заменить современными импортными (с учетом цоколевки!) Для получения наилучших параметров схемы. Все эти схемы не требуют настройки, если вам не нужно менять частоты кроссовера. К сожалению, я не могу дать информацию о пересчете этих частот раздела, так как схемы искались, например, «готовые» и подробные описания к ним не прилагались.

В схеме блока фильтров (первой из трех) добавлена ​​возможность отключения фильтрации на каналах СЧ и ВЧ.Для этого были установлены два кнопочных переключателя типа П2К, с помощью которых можно просто замкнуть точки подключения входов фильтров — R10C9 с соответствующими им выходами — «высокочастотный выход» и «среднечастотный выход». «. В этом случае по этим каналам передается полный аудиосигнал.

Усилители мощности

С выхода каждого канала фильтра сигналы HF-MF-LF поступают на входы усилителей мощности, которые также могут быть собраны по любой из известных схем в зависимости от требуемой мощности всего усилителя. .Изготовил УМЗЧ по известной схеме из журнала «Радио» № 3, 1991 г., с. 51. Здесь я даю ссылку на «первоисточник», так как есть много мнений и споров по поводу этой схемы по причине ее «качества». Дело в том, что, на первый взгляд, это схема усилителя класса В с неизбежным наличием кроссоверных искажений, но это не так. В схеме используется регулировка тока транзисторов выходного каскада, что позволяет избавиться от этих недостатков при обычном, стандартном подключении.При этом схема очень проста, не критична к применяемым деталям, да еще транзисторы не требуют специального предварительного подбора по параметрам. Кроме того, схема удобна тем, что мощные выходные транзисторы можно поставить на один радиатор попарно без изолирующих прокладок, так как выводы коллектора подключаются в точке «выход», что значительно упрощает установку усилителя:

При настройке ВАЖНО только выбрать правильные режимы работы транзисторов предпоследнего каскада (подбором резисторов R7R8) — на базе этих транзисторов в режиме «покоя» и без нагрузки на выходе ( динамик) должно быть напряжение в пределах 0.4-0,6 вольт. Напряжение питания таких усилителей (их должно быть 6 соответственно) было поднят до 32 вольт с заменой выходных транзисторов на 2SA1943 и 2SC5200, сопротивление резисторов R10R12 тоже нужно увеличить до 1,5 кОм (чтобы «сделать» жизнь проще »стабилитронам в цепи питания входных ОУ). Операционные усилители тоже заменили на VA4558, при этом отпала необходимость в схеме «установки нуля» (выводы 2 и 6 на схеме) и, соответственно, меняется распиновка при пайке микросхемы.В итоге при тестировании каждый усилитель по этой схеме выдавал мощность до 150 Вт (на короткое время) при вполне адекватной степени нагрева радиатора.

Источник питания УНЧ

В качестве блока питания использовались два трансформатора с выпрямительным и фильтрующим блоками по стандартной схеме … Для питания каналов НЧ (левый и правый каналы) — трансформатор мощностью 250 Вт, выпрямитель на диодных сборках. например, MBR2560 или аналогичный, и конденсаторы 40 000 микрофарад x 50 В в каждом плече питания.Для каналов СЧ и ВЧ — трансформатор на 350 ватт (взят из сгоревшего ресивера Yamaha), выпрямитель — диодная сборка TS6P06G и фильтр — два конденсатора по 25000 мкФ х 63 вольта на каждый силовой рычаг. Все электролитические конденсаторы фильтров зашунтированы пленочными конденсаторами емкостью 1 мкФ x 63 вольт.

В целом блок питания может быть, конечно, с одним трансформатором, но с соответствующей мощностью. Мощность усилителя в целом в этом случае определяется исключительно возможностями источника питания.Все предусилители (тональный блок, фильтры) — они тоже питаются от одного из этих трансформаторов (можно от любого из них), но через дополнительный блок биполярного стабилизатора, собранный на МК типа КРЕН (или импортный) или по любая из стандартных схем на транзисторах.

Самодельная конструкция усилителя

Это, пожалуй, самый сложный момент в изготовлении, так как подходящего готового корпуса не было и пришлось придумывать возможные варианты :-)) Чтобы не лепить кучу отдельных радиаторов, решил использовать радиатор корпус от автомобильного 4-х канального усилителя, немаленький, примерно так:

Все «внутренности» конечно извлекли и макет получился примерно такой (фото к сожалению не сделал):

— как видите, в эту крышку радиатора установили шесть оконечных плат УМЗЧ и плату блока предусилителя-тембра.Плата фильтрующего блока больше не подходила, поэтому она была закреплена на добавленной тогда конструкции из алюминиевого уголка (это видно на рисунках). Также в этой «раме» были установлены трансформаторы, выпрямители и фильтры питания.

Вид спереди со всеми переключателями и элементами управления выглядит так:

Вид сзади, с выходными площадками для динамиков и блоком предохранителей (поскольку схемы электронной защиты не создавались из-за недостатка места в конструкции и для того, чтобы не усложнять схему):

В дальнейшем предполагается, что раму из угла, конечно, закрыть декоративными панелями для придания изделию более «товарного» вида, но это будет делать сам «заказчик» по своему вкусу.В целом по качеству звука и мощности дизайн получился вполне приличным. Автор материала: Андрей Барышев (специально для сайта сайт ).

Усилитель способен выдавать пиковую мощность 2 кВт и непрерывную 1,5 кВт, что означает, что этот усилитель способен прожигать большинство известных вам громкоговорителей. Чтобы представить такую ​​мощность в действии, вы можете подключить (чего я категорически не рекомендую) два 8-омных динамика, подключенных последовательно, к сети переменного тока 220V.В этом случае один динамик будет иметь эффективное напряжение 110 В при нагрузке 8 Ом — 1500 Вт. Как вы думаете, долго ли проработает акустика в таком режиме. Если у вас все еще есть желание заняться этим усилителем — двигайтесь дальше …

Описание усилителя

Во-первых, давайте рассмотрим требования для достижения 1,5 кВт на 4 Ом. Нам нужно 77,5 В RMS, но нам нужно сохранить некоторый запас, потому что напряжение питания будет падать под нагрузкой, и всегда будет некоторое падение напряжения на переходах коллектор-эмиттер и на резисторах эмиттера.

Значит, напряжение питания должно быть …

VDC = VRMS * 1,414
VDC = 77,5 * 1,414 = ± 109,6V постоянного напряжения

Так как потери мы не учли, нам нужно добавить примерно 3-5V для усилитель мощности и дополнительные 10 В для снижения напряжения питания при полной нагрузке.

Трансформатор 2 x 90 В даст напряжение холостого хода ± 130 В (260 В между крайними значениями выпрямителя), поэтому с источником питания необходимо обращаться с особой осторожностью.

Биполярные транзисторы были выбраны как наиболее подходящие для окончательной каскад усилителя.Это в первую очередь продиктовано напряжением питания, которое превышает граничное напряжение для большинства полевых МОП-транзисторов. Это тоже много для биполярных транзисторов, но MJ15004 / 5 или MJ21193 / 4 соответствуют требованиям по максимальному напряжению, а это значит, что мы остановимся на них.

P = V? / R = 65? / 4 = 1056W

То есть он равен среднему электронагревателю …
Помните, что при движении резистивной нагрузки с фазовым сдвигом 45 ° рассеиваемая мощность почти удваивается. Отсюда следует, что для этого усилителя жизненно необходимо хорошее охлаждение, нужны хорошие радиаторы, вентиляторы принудительного охлаждения (естественная конвекция не поможет).

MJ15024 / 5 (или MJ21193 / 4) — это транзисторы в корпусе K-3 (железо с двумя выводами, например, KT825 / 827), и предназначены для рассеивания 250 Вт при температуре 25 ° C. Корпус транзисторов K-3 выбран потому, что он имеет самый высокий рейтинг рассеиваемой мощности, потому что тепловое сопротивление ниже, чем у любого другого транзистора в пластиковом корпусе.

MJE340 / 350 в каскаде усилителя напряжения гарантирует хорошую линейность. Но даже при токе через ступень 12 мА мощность равна 0.72 Вт, поэтому Q4, Q6, Q9 и Q10 должны иметь радиаторы. Транзистор (Q5), определяющий смещение выходного каскада, должен быть установлен на общем радиаторе торцом и иметь надежный термоконтакт.

Схема защиты от короткого замыкания (Q7, Q8) ограничивает ток на уровне 12 А и мощность, выделяемую одним транзистором, примерно до 175 Вт, при этом длительная работа усилителя в этом режиме недопустима.
Схема профессионального усилителя 1500Вт.

Дополнительные элементы обратной связи (R6a и C3a, показаны пунктирными линиями) не являются обязательными.Они могут понадобиться при самовозбуждении усилителя. Обратные диоды (D9 и D10) защищают транзисторы усилителя от обратной ЭДС при работе на резистивной нагрузке. Диоды серии 1N5404 выдерживают пиковый ток до 200 А. Номинальное напряжение должно быть не менее 400 В.

Резистор VR1 100 Ом используется для балансировки постоянного тока усилителя. При номинальных характеристиках компонентов, указанных на схеме, начальное смещение должно быть в пределах ± 25 мВ перед настройкой. Резистор VR2 используется для установки тока покоя выходного каскада.Отрегулируйте ток покоя, измерив напряжение на резисторе R19 или R20, которое должно быть в пределах 150 мВ.
Чувствительность входного каскада составляет 1,77 В для 900 Вт на 8 Ом или 1800 Вт на 4 Ом.

Источник питания:

Источник питания, необходимый для усилителя, требует серьезного подхода к проектированию. Во-первых, вам нужен понижающий трансформатор с минимальной мощностью 2кВт. Конденсаторы силового фильтра должны быть рассчитаны на 150 В и выдерживать пульсирующий ток до 10 А. Конденсаторы, не отвечающие этим требованиям, могут просто взорваться, когда усилитель работает на полную мощность.

Важная деталь — мостовой выпрямитель. Хотя кажется, что мосты на 35 А подходят для этой задачи, пиковый повторяющийся ток превышает номинальные характеристики мостов. Я советую использовать два моста, соединенных параллельно, как показано на схеме. Номинальное напряжение мостового выпрямителя должно быть не менее 400 В, и они должны быть установлены на радиаторе, достаточном для охлаждения.
Схема питания усилителя мощностью 1500Вт.

На схеме показаны конденсаторы, состоящие из четырех низковольтных, поскольку их легче найти, а выпрямитель также состоит из двух параллельно соединенных мостов.

Дополнительные источники напряжения 5 В можно исключить, а пиковая мощность снизится с 2048 Вт до 1920 Вт, что несущественно.
Модуль P39 представляет собой систему плавного пуска и состоит из реле, параллельно контактам которого подключены резисторы общей мощностью 150Вт и результирующим сопротивлением 33 Ом.

ПРОСТЫХ ПРИЕМНИКОВ НА ТРАНЗИСТОРАХ | КОНСТРУКЦИЯ МОДЕЛИ

Громкость магнитолы увеличится, если применить усилитель высокой частоты, собранный по одной из схем, представленных на рисунке 8 A — D.

В рефлекторном приемнике 5 транзисторов (рис. 9) выполнены на СВЧ высокочастотных транзисторах V1, V2. Также они используются в качестве предварительного усилителя низкой частоты.

Усилитель мощности НЧ — двухтактный, бестрансформаторный. Выходная мощность 100 мВт, ток «тишины» — 6 мА.

Трансформатор Т1 намотан на ферритовом кольце марки 600НН Ø 8 — 10 мм или обрезном стержне той же марки размером 2,8Х16 мм. Катушка 1 имеет 35 витков проволоки 0,13—0,15, а вторичная — 100 витков PEV 0.12.

Для проектирования подойдут элементы из комплекта радиостанции Юность: транзисторы, конденсаторы, ферритовый стержень, магнитная антенна, корпус ВЧ трансформатора.

После установки резистором R10 устанавливают ток коллектора транзистора V8 в пределах 3-4 мА, а через R6 выбирают ток коллектора V2 0,9… 1,2 мА. Потенциал в точке А равен половине напряжения питания, устанавливают резистор R7.

Радиосхема представлена ​​на рисунке 10, питается от источника низкого напряжения (4.5 В). Усилитель низкой частоты — четырехкаскадный, с прямой связью между транзисторами. В предварительном усилителе низкой частоты (V5, V6) для стабилизации работы транзисторов на постоянном токе введены резисторы отрицательной обратной связи R8, R10, R12. Кроме того, усилитель отрицательной обратной связи прикрыт выводом на эмиттер V5 через резистор R17.

Симметричные выходные каскады усилителя мощности, выполненные на транзисторах разной конструкции, включены в схему с общим эмиттером.

Несмотря на относительно большое количество транзисторов, приемник очень экономичен и прост в установке.

Выходная мощность 100 мВт, ток в бесшумном режиме и 5,5 мА.

Рис. 7. Схема подключения капсулы ДЭМ-4м.

Рис. 8. Варианты (A — D) схемы усилителя высокой частоты.

Рис. 9. Схема рефлекторного радио:

V1, V2 П401 — П416; V5 MP35 — MP38; V6, V8 МП39 — МП42; В3, В4, В7, Д9Б, Д9Д, Д9Е.

Рис. 10. Схема приемника с пониженным напряжением:

V1, V2 П401 — П416, V5, V6, V8, V11 МП39 — МП42; V9, V10 MP35 — MP38; V3, V4, V7 D9 с любым буквенным индексом.

Рис. 11. Схема подключения УВЧ к приемнику с низким напряжением.

Устройство устанавливается с резистором R12 токового выходного каскада НЧХ в пределах 3 мА; напряжение в средней точке выходного каскада, равное половине ЭДС аккумулятора, подбираем резистором R11; При изменении номинала резистора R5 коллекторный ток транзистора V2 равен 1 мА.

Если усилитель высокочастотного радио улучшить, добавив еще один каскад, требования к выбору высокочастотных транзисторов в этом случае будут менее жесткими (рис. 11). Эмиттерный повторитель V2 улучшает характеристики усилителя в целом и позволяет использовать транзисторы с низким коэффициентом усиления. УВЧ работоспособно, даже если все полупроводниковые триоды будут иметь = 10. Причем транзистор с наименьшим усилением следует использовать как V ‡, а наибольший — V2.

Усилитель практически не требует подключения к сети.При необходимости ток коллектора V3 устанавливается подбором резистора R7.

В магнитоле можно применить конденсаторы КЛС, К10-7, КДК, К10-23; электролитические К50-3, К50-6, К50-12, К50-16; диод D9 с любым буквенным индексом. Для магнитных антенн необходимы територии стержня длиной 100–120 мм марки с проницаемостью 400–600 HH.

Катушка L1 имеет 180-200 витков провода ПЭЛ или ПЭВ 0,1—0,13, L2—7—12 витков того же провода Ø 0,12—0,18 мм. Обмотка катушки — однослойная, виток к витку, в бумажных рамках.

Для настройки магнитолы нужен только «свежий» аккумулятор. Это обеспечит правильную настройку режима работы транзисторов. В процессе налаживания связи катушки L2 с ферритовым стержнем убрали.

В. МАЛЕШЕВСКИЙ

Этот сайт использует файлы cookie для повышения производительности. Если ваш браузер не принимает файлы cookie, вы не можете просматривать этот сайт.


Настройка вашего браузера для приема файлов cookie

Существует множество причин, по которым cookie не может быть установлен правильно.Ниже приведены наиболее частые причины:

  • В вашем браузере отключены файлы cookie. Вам необходимо сбросить настройки своего браузера, чтобы он принимал файлы cookie, или чтобы спросить вас, хотите ли вы принимать файлы cookie.
  • Ваш браузер спрашивает вас, хотите ли вы принимать файлы cookie, и вы отказались.
    Чтобы принять файлы cookie с этого сайта, используйте кнопку «Назад» и примите файлы cookie.
  • Ваш браузер не поддерживает файлы cookie. Если вы подозреваете это, попробуйте другой браузер.
  • Дата на вашем компьютере в прошлом.Если часы вашего компьютера показывают дату до 1 января 1970 г.,
    браузер автоматически забудет файл cookie. Чтобы исправить это, установите правильное время и дату на своем компьютере.
  • Вы установили приложение, которое отслеживает или блокирует установку файлов cookie.
    Вы должны отключить приложение при входе в систему или проконсультироваться с системным администратором.

Почему этому сайту требуются файлы cookie?

Этот сайт использует файлы cookie для повышения производительности, запоминая, что вы вошли в систему, когда переходите со страницы на страницу.Чтобы предоставить доступ без файлов cookie
потребует, чтобы сайт создавал новый сеанс для каждой посещаемой страницы, что замедляет работу системы до неприемлемого уровня.


Что сохраняется в файле cookie?

Этот сайт не хранит ничего, кроме автоматически сгенерированного идентификатора сеанса в cookie; никакая другая информация не фиксируется.

Как правило, в файлах cookie может храниться только информация, которую вы предоставляете, или выбор, который вы делаете при посещении веб-сайта.Например, сайт
не может определить ваше имя электронной почты, пока вы не введете его. Разрешение веб-сайту создавать файлы cookie не дает этому или любому другому сайту доступа к
остальной части вашего компьютера, и только сайт, который создал файл cookie, может его прочитать.

Этот сайт использует файлы cookie для повышения производительности. Если ваш браузер не принимает файлы cookie, вы не можете просматривать этот сайт.


Настройка вашего браузера для приема файлов cookie

Существует множество причин, по которым cookie не может быть установлен правильно.Ниже приведены наиболее частые причины:

  • В вашем браузере отключены файлы cookie. Вам необходимо сбросить настройки своего браузера, чтобы он принимал файлы cookie, или чтобы спросить вас, хотите ли вы принимать файлы cookie.
  • Ваш браузер спрашивает вас, хотите ли вы принимать файлы cookie, и вы отказались.
    Чтобы принять файлы cookie с этого сайта, используйте кнопку «Назад» и примите файлы cookie.
  • Ваш браузер не поддерживает файлы cookie. Если вы подозреваете это, попробуйте другой браузер.
  • Дата на вашем компьютере в прошлом.Если часы вашего компьютера показывают дату до 1 января 1970 г.,
    браузер автоматически забудет файл cookie. Чтобы исправить это, установите правильное время и дату на своем компьютере.
  • Вы установили приложение, которое отслеживает или блокирует установку файлов cookie.
    Вы должны отключить приложение при входе в систему или проконсультироваться с системным администратором.

Почему этому сайту требуются файлы cookie?

Этот сайт использует файлы cookie для повышения производительности, запоминая, что вы вошли в систему, когда переходите со страницы на страницу.Чтобы предоставить доступ без файлов cookie
потребует, чтобы сайт создавал новый сеанс для каждой посещаемой страницы, что замедляет работу системы до неприемлемого уровня.


Что сохраняется в файле cookie?

Этот сайт не хранит ничего, кроме автоматически сгенерированного идентификатора сеанса в cookie; никакая другая информация не фиксируется.

Как правило, в файлах cookie может храниться только информация, которую вы предоставляете, или выбор, который вы делаете при посещении веб-сайта.Например, сайт
не может определить ваше имя электронной почты, пока вы не введете его. Разрешение веб-сайту создавать файлы cookie не дает этому или любому другому сайту доступа к
остальной части вашего компьютера, и только сайт, который создал файл cookie, может его прочитать.

Простейший усилитель звука на одном транзисторе. Усилитель низкой частоты на силовых транзисторах

Низкочастотные усилители (VLF) используются для преобразования слабых сигналов, в основном звукового диапазона, в более мощные сигналы, пригодные для прямого восприятия через электродинамические или другие излучатели звука.

Отметим, что усилители ВЧ до частот 10 … 100 МГц строятся по аналогичным схемам, все отличие чаще всего сводится к тому, что значения емкости конденсаторов таких усилителей уменьшены так во много раз больше, чем частота высокочастотного сигнала превышает частоту низкочастотного.

Усилитель простой на одном транзисторе

Простейший УНЧ, выполненный по схеме с общим эмиттером, показан на рис.1. В качестве нагрузки используется телефонная капсула. Допустимое напряжение питания для этого усилителя 3 … 12 В.

Номинал резистора смещения R1 (десятки Ом) желательно определить экспериментальным путем, так как его оптимальное значение зависит от напряжения питания усилителя, сопротивления телефонной капсулы и передаточного коэффициента конкретного экземпляра транзистора.

Рис. 1. Схема простого СНЧ на одиночном транзисторе + конденсатор и резистор.

Для выбора начального значения резистора R1 следует учесть, что его значение должно быть примерно в сто и более раз выше сопротивления, включенного в цепь нагрузки.Для выбора резистора смещения рекомендуется последовательно включить постоянный резистор сопротивлением 20 … 30 кОм и переменным сопротивлением 100 … 1000 кОм, после чего, подав звуковой сигнал малой амплитуды, для Например, с магнитофона или плеера на усилитель поверните ручку переменного резистора, чтобы добиться наилучшего качества сигнала при максимальной громкости.

Значение емкости переходного конденсатора С1 (рис. 1) может находиться в диапазоне от 1 до 100 мкФ: чем больше значение этой емкости, тем более низкие частоты могут усиливаться УНЧ.Для освоения техники усиления низких частот рекомендуется поэкспериментировать с подбором значений элементов и режимов работы усилителей (рис. 1-4).

Опции усовершенствованного однотранзисторного усилителя

Сложные и улучшенные по сравнению со схемой на рис. 1 схемы усилителя показаны на рис. 2 и 3. На схеме на рис. 2 каскад усиления дополнительно содержит цепочку частотно-зависимой отрицательной обратной связи (резистор R2 и конденсатор C2 ), что улучшает качество сигнала.

Рис. 2. Схема однотранзисторного УНЧ с цепочкой частотно-зависимой отрицательной обратной связи.

Рис. 3. Однотранзисторный усилитель с делителем для подачи напряжения смещения на базу транзистора.

Рис. 4. Однотранзисторный усилитель с автоматической настройкой смещения базы транзистора.

На схеме на рис. 3, смещение к базе транзистора задается более «жестко» с помощью делителя, что улучшает качество усилителя при изменении условий его работы.В схеме на рис. 4 используется «автоматическая» установка смещения на основе усилительного транзистора.

Усилитель на транзисторах двухкаскадный

Последовательно соединив два простейших каскада усиления (рис. 1), можно получить двухкаскадный УНЧ (рис. 5). Коэффициент усиления такого усилителя равен произведению коэффициента усиления отдельных каскадов. Однако получить большой стабильный коэффициент усиления с последующим увеличением количества каскадов непросто: усилитель, скорее всего, самовозбудится.

Рис. 5. Схема простого двухкаскадного усилителя НЧ.

Новые разработки усилителей НЧ, схемы которых часто показывают на страницах журналов последних лет, направлены на достижение минимального коэффициента нелинейных искажений, увеличение выходной мощности, расширение полосы усиливаемых частот и т. Д.

В то же время при настройке различных устройств и проведении экспериментов часто бывает необходим простой УНЧ, который можно собрать за несколько минут.Такой усилитель должен содержать минимальное количество дефектных элементов и работать в широком диапазоне изменений напряжения питания и сопротивления нагрузки.

Схема СНЧ для полевых и кремниевых транзисторов

Схема простого усилителя низких частот с прямой связью между каскадами показана на рис. 6 [RL 3 / 00-14]. Входное сопротивление усилителя определяется значением потенциометра R1 и может изменяться от сотен Ом до десятков МОм. На выходе усилителя можно подключить нагрузку сопротивлением от 2… От 4 до 64 Ом и выше.

При высокоомной нагрузке в качестве VT2 можно использовать транзистор КТ315. Усилитель работоспособен в диапазоне напряжений питания от 3 до 15 В, хотя приемлемая работоспособность сохраняется даже при снижении напряжения питания до 0,6 В.

Емкость конденсатора С1 можно выбирать в диапазоне от 1 до 100 мкФ. В последнем случае (С1 = 100 мкФ) УНЧ может работать в полосе частот от 50 Гц до 200 кГц и выше.

Рис.6. Схема простого усилителя низкой частоты на двух транзисторах.

Амплитуда входного сигнала УНЧ не должна превышать 0,5 … 0,7 В. Выходная мощность усилителя может варьироваться от десятков мВт до единиц Вт в зависимости от сопротивления нагрузки и величины питающего напряжения.

Настройка усилителя заключается в подборе резисторов R2 и R3. С их помощью напряжение на стоке транзистора VT1 устанавливается равным 50 … 60% от напряжения источника питания.Транзистор VT2 необходимо установить на пластину радиатора (радиатора).

Треккаскадный УНЧ с прямым подключением

На рис. 7 показана схема другого, казалось бы, простого VLF с прямыми связями между каскадами. Такой вид связи улучшает частотные характеристики усилителя в низкочастотной области, упрощается схема в целом.

Рис. 7. Принципиальная схема трехкаскадного УНЧ с прямым включением каскадов.

В то же время настройка усилителя усложняется тем, что каждое сопротивление усилителя нужно подбирать индивидуально. Примерное соотношение резисторов R2 и R3, R3 и R4, R4 и R BF должно быть в диапазоне (30 … 50) к 1. Резистор R1 должен быть 0,1 … 2 кОм. Расчет усилителя, показанного на рис. 7, можно найти в литературе, например, [P 9 / 70-60].

Схемы каскадных УНЧ на биполярных транзисторах

На рис. На рисунках 8 и 9 показаны каскодные СНЧ-схемы с использованием биполярных транзисторов.Такие усилители имеют довольно высокий коэффициент усиления Ku. Усилитель на рис. 8 имеет Ku = 5 в полосе частот от 30 Гц до 120 кГц [МК 2 / 86-15]. УНЧ по схеме на рис. 9 с коэффициентом гармоник менее 1% имеет коэффициент усиления 100 [RL 3 / 99-10].

Рис. 8. Каскадный УНЧ на двух транзисторах с коэффициентом усиления = 5.

Рис. 9. Каскад УНЧ на двух транзисторах с коэффициентом усиления = 100.

Экономичный СНЧ на трех транзисторах

Для портативного электронного оборудования важным параметром является КПД УНЧ.Схема такого УНЧ представлена ​​на рис. 10 [RL 3 / 00-14]. Здесь используется каскадное соединение полевого транзистора VT1 и биполярного транзистора VT3, а транзистор VT2 включается таким образом, чтобы стабилизировать рабочую точку VT1 и VT3.

При увеличении входного напряжения этот транзистор шунтирует переход эмиттер-база VT3 и уменьшает значение тока, протекающего через транзисторы VT1 и VT3.

Рис. 10. Схема простого экономичного усилителя НЧ на трех транзисторах.

Как и на диаграмме выше (см. Рис. 6), входной импеданс этого УНЧ может быть установлен в диапазоне от десятков Ом до десятков МОм. В качестве нагрузки использовалась телефонная капсула, например, ТК-67 или ТМ-2В. Телефонный капсюль, соединенный с вилкой, может одновременно служить выключателем питания схемы.

Напряжение питания СНЧ составляет от 1,5 до 15 В, хотя устройство остается работоспособным даже при снижении напряжения питания до 0,6 В. В диапазоне напряжения питания 2… 15 В, ток, потребляемый усилителем, описывается выражением:

1 (мкА) = 52 + 13 * (Упит) * (Упит),

, где Upit — напряжение питания в вольтах (В).

Если выключить транзистор VT2, потребляемый прибором ток увеличивается на порядок.

Двухступенчатый СНЧ с прямым соединением между каскадами

Примерами УНЧ с прямыми подключениями и минимальным выбором режима работы являются схемы, показанные на рис.С 11 по 14. Они обладают высоким коэффициентом усиления и хорошей стабильностью.

Рис. 11. Простой двухкаскадный СНЧ для микрофона (низкий уровень шума, высокое усиление).

Рис. 12. Двухкаскадный усилитель низкой частоты на транзисторах КТ315.

Рис. 13. Двухкаскадный усилитель низкой частоты на транзисторах КТ315 — вариант 2.

Микрофонный усилитель (рис. 11) характеризуется низким уровнем собственных шумов и высоким коэффициентом усиления [MK 5/83-XIV].В качестве микрофона ВМ1 использовался микрофон электродинамического типа.

Телефонный капсюль также может выполнять роль микрофона. Стабилизация рабочей точки (начальное смещение по входному транзистору) усилителей на рис. 11 — 13 осуществляется за счет падения напряжения на сопротивлении эмиттера второго каскада усиления.

Рис. 14. Двухкаскадный СНЧ с полевым транзистором.

Усилитель (рис. 14), имеющий высокое входное сопротивление (порядка 1 МОм), выполнен на полевом транзисторе VT1 (истоковый повторитель) и биполярный — VT2 (с общим).

Каскадный низкочастотный усилитель на полевых транзисторах, также имеющий высокое входное сопротивление, показан на рис. 15.

Рис. 15. Схема простого двухкаскадного УНЧ на двух полевых транзисторах.

Цепи СНЧ для работы с низкоомной нагрузкой

Типичные УНЧ, предназначенные для работы с нагрузкой с низким сопротивлением и имеющие выходную мощность в десятки мВт и выше, показаны на рис. 16, 17.

Рис. 16. Простой СНЧ для работы с включением нагрузки с низким сопротивлением.

Электродинамическая головка ВА1 может быть подключена к выходу усилителя, как показано на рис. 16, или к диагонали моста (рис. 17). Если источник питания состоит из двух последовательно соединенных батарей (аккумуляторов), то вывод головки ВА1, как следует по схеме, можно подключить к их средней точке напрямую, без конденсаторов С3, С4.

Рис. 17. Схема усилителя низкой частоты с включением низкоомной нагрузки по диагонали моста.

Если вам нужна простая схемотехника УНЧ лампы, то такой усилитель можно собрать даже на одной лампе, смотрите наш сайт электроники в соответствующем разделе.

Литература: Шустов М.А. Практическая схемотехника (Книга 1), 2003.

.

Исправления в публикации: на рис. 16 и 17 вместо диода D9 установлена ​​цепочка диодов.

Освоив азы электроники, начинающий радиолюбитель готов спаять свои первые электронные конструкции. Усилители мощности звука обычно являются наиболее воспроизводимыми конструкциями.Схем очень много, каждая отличается своими параметрами и дизайном. В этой статье мы рассмотрим несколько простых и полностью исправных схем усилителя, которые сможет успешно повторить любой радиолюбитель. В статье не используются сложные термины и расчеты, все максимально упрощено, чтобы не возникало дополнительных вопросов.

Начнем с более мощной схемы.
Итак, первая схема выполнена на всем известной микросхеме TDA2003. Это монофонический усилитель с выходной мощностью до 7 Вт на нагрузку 4 Ом.Хочу сказать, что стандартная схема включения этой микросхемы содержит небольшое количество компонентов, но пару лет назад я придумал на этой микросхеме другую схему. В этой схеме количество компонентов сведено к минимуму, но усилитель не потерял свои звуковые параметры. После разработки этой схемы я начал делать все свои усилители для маломощных динамиков по этой схеме.

Схема представленного усилителя имеет широкий диапазон воспроизводимых частот, диапазон питающих напряжений от 4.От 5 до 18 вольт (обычно 12-14 вольт). Чип установлен на небольшом радиаторе, так как максимальная мощность достигает 10 Вт.

Микросхема способна работать при нагрузке 2 Ом, а это значит, что к выходу усилителя можно подключить 2 головки с сопротивлением 4 Ом.
Входной конденсатор можно заменить на любой другой, емкостью от 0,01 до 4,7 мкФ (желательно от 0,1 до 0,47 мкФ), можно использовать как пленочные, так и керамические конденсаторы. Все остальные компоненты желательно не заменять.

Регулировка громкости от 10 до 47 кОм.
Выходная мощность микросхемы позволяет использовать ее в маломощных динамиках ПК. Очень удобно использовать микросхему для автономных колонок к мобильному телефону и т. Д.
Усилитель работает сразу после включения, дополнительных настроек не требует. Желательно помимо радиатора минусовать блок питания. Все электролитические конденсаторы желательно использовать на 25 вольт.

Вторая схема собрана на маломощных транзисторах, и больше подходит в качестве усилителя для наушников.

Это наверное самая качественная схема такого рода, звук чистый, чувствуется весь частотный спектр. С хорошими наушниками кажется, что у вас полноценный сабвуфер.

Усилитель собран всего на 3-х транзисторах обратной проводимости, как самый дешевый вариант, использовались транзисторы серии КТ315, но выбор их достаточно широк.

Усилитель может работать от низкоомной нагрузки до 4 Ом, что дает возможность использовать схему для усиления сигнала плеера, радио и т. Д.В качестве источника питания использовалась коронная батарея на 9 вольт.
В конечном каскаде также используются транзисторы КТ315. Для увеличения выходной мощности можно использовать транзисторы КТ815, но тогда придется увеличить напряжение питания до 12 вольт. В этом случае мощность усилителя достигнет 1 Вт. Выходной конденсатор может иметь емкость от 220 до 2200 мкФ.
Транзисторы в этой цепи не нагреваются, поэтому некоторое охлаждение не требуется. При использовании более мощных выходных транзисторов могут потребоваться небольшие радиаторы для каждого транзистора.

И, наконец, третья схема. Представлен не менее простой, но проверенный вариант конструкции усилителя. Усилитель способен работать от низкого напряжения до 5 вольт, при этом выходная мощность УМ будет не более 0,5 Вт, а максимальная мощность при питании от 12 вольт достигает до 2 Вт.

Выходной каскад усилителя построен на отечественной комплементарной паре. Отрегулируйте усилитель, выбрав резистор R2. Для этого рекомендуется использовать подстроечный резистор на 1 кОм.Медленно вращайте регулятор, пока ток покоя выходного каскада не станет 2-5 мА.

Усилитель не обладает высокой входной чувствительностью, поэтому перед входом рекомендуется использовать предварительный усилитель.

Диод играет важную роль в схеме, он здесь для стабилизации режима выходного каскада.
Транзисторы выходного каскада можно заменить любой комплементарной парой соответствующих параметров, например, КТ816 / 817. Усилитель может питать маломощные автономные колонки с сопротивлением нагрузки 6-8 Ом.

Список радиоэлементов
Обозначение Тип Номинал номер Примечание Оценка Мой блокнот
Усилитель на микросхеме TDA2003
Усилитель звуковой частоты

TDA2003

1 Искать в Chip & Dip В ноутбук
C1 47 мкФ x 25 В 1 Искать в Chip & Dip В ноутбук
C2 Конденсатор100 нФ 1 Пленка Искать в Chip & Dip К ноутбуку
C3 Электролитический конденсатор 1 мкФ x 25 В 1 Искать в Chip & Dip В ноутбук
C5 Электролитический конденсатор 470 мкФ x 16 В 1 Искать в Chip & Dip В ноутбук
R1 Резистор

100 Ом

1 Искать в Chip & Dip В ноутбук
R2 Переменный резистор 50 кОм 1 от 10 кОм до 50 кОм Искать в Chip & Dip К ноутбуку
Ls1 Динамическая головка 2-4 Ом 1 Искать в Chip & Dip В ноутбук
Усилитель на транзисторе № 2 цепи
VT1-VT3 Транзистор биполярный

КТ315А

3 Искать в Chip & Dip В ноутбук
C1 Электролитический конденсатор 1 мкФ x 16 В 1 Искать в Chip & Dip В ноутбук
C2, C3 Электролитический конденсатор 1000 мкФ x 16 В 2 Искать в Chip & Dip В ноутбук
R1, R2 Резистор

100 кОм

2 Искать в Chip & Dip В ноутбук
R3 Резистор

47 кОм

1 Искать в Chip & Dip В ноутбук
R4 Резистор

1 кОм

1 Искать в Chip & Dip В ноутбук
R5 Переменный резистор 50 кОм 1

В режиме усиления транзисторный усилитель работает в цепях приемника и усилителях звуковой частоты (УВЧ и УНЧ).Во время работы в цепи базы используются малые токи, контролирующие большие токи в коллекторе. В этом разница между режимом усиления и режимом переключения, который только открывает или закрывает транзистор в зависимости от Ub на базе.

В качестве опыта для начинающего любителя соберем простейший усилитель на транзисторе, в соответствии с предложенной схемой и рисунком.

К коллектору VT1 подключаем высокоомный телефон Bf2, между базой и минусом источника питания подключаем сопротивление RB и развязывающий конденсатор C св.

Конечно, сильного усиления звукового сигнала от такой схемы мы не получим, но услышать звук в телефоне Bf1 все равно можно, ведь мы собрали ваш первый каскад усилителя.

Усилительный каскад — это транзисторная схема с резисторами, конденсаторами и другими радиокомпонентами, которые обеспечивают последнему условия работы в качестве транзисторного усилителя. Кроме того, сразу скажем, что каскады усилителя можно соединять между собой и принимать устройства многокаскадных усилителей.

При подключении источника питания к схеме небольшое отрицательное напряжение порядка 0,1 — 0,2 В, называемое напряжением смещения, через сопротивление Rb поступает на базу транзистора. Это немного открывает транзистор, т.е. уменьшает высоту потенциальных барьеров, и через переходы полупроводникового прибора начинает течь небольшой ток, который удерживает усилитель в режиме ожидания, из которого он может мгновенно выйти, как только поступит входной сигнал. появляется на входе.

Без наличия напряжения смещения эмиттерный переход будет заблокирован и, как диод, не пройдет положительные полупериоды входного напряжения, а усиленный сигнал будет искажен.

Если вы подключите другой телефон к входу усилителя и используете его в качестве микрофона, он преобразует звуковые колебания, возникающие на его мембране, в переменное напряжение звукового диапазона, которое будет соответствовать емкости CWS на базе транзистора. .

Конденсатор Csv — это соединительный элемент между телефоном и базой. Он отлично пропускает РЧ-напряжение, но создает серьезный барьер для постоянного тока, идущего от базовой цепи к телефону.Кроме того, телефон имеет внутреннее сопротивление порядка 1600 Ом, поэтому без этой емкости конденсатора база была бы подключена к эмиттеру через внутреннее сопротивление, и усиления не было бы.

Теперь, если вы начнете говорить в телефонный микрофон, тогда схема эмиттера покажет колебания тока телефона, который будет контролировать большой ток, возникающий в коллекторе, и эти усиленные колебания преобразуются вторым телефоном в нормальный звук, мы услышите.

Процесс усиления сигнала можно представить следующим образом. При отсутствии напряжения входного сигнала U на входе в цепи базы и коллектора (прямые участки схемы а, б, в) протекают незначительные токи, определяемые приложенным напряжением источника питания, напряжением смещения и характеристиками усиления биполярный транзистор.

Как только входной сигнал поступит на базу (правая часть диаграммы а), токи в цепях трехвыводного полупроводникового прибора начнут изменяться в зависимости от него (правая часть диаграммы б, в ).

В отрицательной полуволне сигнала, когда Uin и напряжение источника питания суммируются на базе, токи, протекающие через транзистор, увеличиваются.

При положительной волне отрицательное напряжение на базе уменьшается, как и протекающие токи. Так работает транзисторный усилитель.

Если к выходу подключить резистор, а не телефон, то возникающее на нем напряжение переменной составляющей усиленного сигнала можно подать на входную цепь второго каскада для дополнительного усиления.Одно устройство способно усилить сигнал в 30-50 раз.

ВТ противоположной конструкции н-п-н работают по такому же принципу. Но для них полярность блока питания должна быть обратной.

Чтобы транзистор усилителя работал на своей базе, относительно эмиттера вместе с напряжением входного сигнала должно подаваться постоянное напряжение смещения, открывающее полупроводниковый прибор.

Для германиевых ТН напряжение открытия должно быть не более 0,2 вольта, а для кремниевых — 0.7 вольт. Напряжение смещения не подается на базу только тогда, когда эмиттерный переход транзистора используется для обнаружения сигнала, но об этом мы поговорим позже.

Усилитель низкой частоты (УНЧ) является неотъемлемой частью большинства радиотехнических устройств, таких как телевизор, плеер, радио и различные бытовые приборы. Рассмотрим две простые двухкаскадные схемы. ULF по .

Первая версия УНЧ транзисторов

В первом варианте усилитель построен на кремниевых транзисторах n-p-n проводимости.Входной сигнал проходит через переменный резистор R1, который, в свою очередь, является сопротивлением нагрузки для цепи источника сигнала. подключен к коллекторной цепи транзисторного усилителя VT2.

Настройка усилителя первого варианта сводится к подбору сопротивлений R2 и R4. Величину сопротивления нужно подбирать так, чтобы миллиамперметр, подключенный к коллекторной цепи каждого транзистора, показывал ток в диапазоне 0,5 … 0,8 мА. По второй схеме также необходимо установить коллекторный ток второго транзистора подбором сопротивления резистора R3.

В первом варианте возможно использование транзисторов марки КТ312, либо их зарубежных аналогов, однако необходимо будет выставить правильное напряжение смещения транзисторов подбором сопротивлений R2, R4. Во втором варианте, в свою очередь, возможно использование кремниевых транзисторов КТ209, КТ361 или зарубежных аналогов. При этом режимы работы транзисторов можно задавать, изменяя сопротивление R3.

В коллекторной цепи транзистора VT2 (оба усилителя) вместо наушников можно подключить динамик с большим сопротивлением.Если нужно получить более мощное усиление звука, то можно собрать на нем усилитель, обеспечивающий усиление до 15 Вт.

Источник питания должен обеспечивать стабильное или нестабильное биполярное напряжение питания ± 45 В и ток 5 А. Эта схема СНЧ для транзисторов очень проста, поскольку в выходном каскаде используется пара мощных комплементарных транзисторов Дарлингтона. В соответствии с эталонными характеристиками эти транзисторы могут коммутировать ток до 5А при напряжении перехода эмиттер-коллектор до 100В.

Схема УНЧ представлена ​​на рисунке ниже.

Сигнал, требующий усиления через предварительный СНЧ, поступает на предварительный дифференциальный каскад усилителя, построенный на композитных транзисторах VT1 и VT2. Использование дифференциальной схемы в каскаде усилителя снижает шумовые эффекты и обеспечивает отрицательную обратную связь. Напряжение ОС поступает на базу транзистора VT2 с выхода усилителя мощности. ОС по постоянному току реализована через резистор R6. ОС переменная через резистор R6, но ее величина зависит от значений цепочки R7-C3.Но следует учитывать, что чрезмерно сильное увеличение сопротивления R7 приводит к возбуждению.

Режим постоянного тока обеспечивается подбором резистора R6. Выходной каскад на транзисторах Дарлингтона VT3 и VT4 работает по классу AB. Диоды VD1 и VD2 нужны для стабилизации рабочей точки выходного каскада.

Транзистор VT5 предназначен для наращивания выходного каскада, на его базу подается сигнал с выхода дифференциального предусилителя, а также постоянное напряжение смещения, определяющее режим работы выходного каскада на постоянном токе.

Все конденсаторы цепи должны быть рассчитаны на максимальное напряжение постоянного тока не менее 100 В. Транзисторы выходного каскада рекомендуется монтировать на радиаторах площадью не менее 200 см

кв.

Рассмотренная схема простого двухкаскадного усилителя предназначена для работы с наушниками или для использования в простых устройствах с функцией предварительного усилителя.

Первый транзистор усилителя включен по схеме с общим эмиттером, а второй транзистор с общим коллектором.Первый каскад предназначен для основного усиления сигнала по напряжению, а второй каскад уже по мощности.

Низкое выходное сопротивление второго каскада двухкаскадного усилителя, называемого эмиттерным повторителем, позволяет подключать не только наушники с высоким импедансом, но и другие типы преобразователей акустических сигналов.

Это тоже двухкаскадная СНЧ-схема на двух транзисторах, но с противоположной проводимостью. Его главная особенность в том, что связь между каскадами прямая.Покрытое ООС через сопротивление R3, напряжение смещения со второго каскада проходит на базу первого транзистора.

Конденсатор C3, шунтирующий резистор R4, снижает OOS для переменного тока, тем самым уменьшая коэффициент усиления VT2. Подбором номинала резистора R3 устанавливается режим работы транзисторов.

В этот довольно легкий усилитель мощности звуковой частоты (УМЗЧ) можно спаять всего два транзистора.При напряжении питания 42 В постоянного тока выходная мощность усилителя достигает 0,25 Вт при нагрузке 4 Ом. Потребление тока всего 23 мА. Усилитель работает в однотактном режиме «А».

Низкочастотное напряжение от источника сигнала поступает на регулятор громкости R1. Затем через защитный резистор R3 и конденсатор С1 сигнал на основе биполярного транзистора VT1 включается по схеме с общим эмиттером. Усиленный сигнал через R8 поступает на затвор мощного полевого транзистора VT2.Первичная обмотка понижающего трансформатора включается по схеме с общим источником и его нагрузкой. К вторичной обмотке трансформатора можно подключить динамическую головку или акустическую систему.

В обоих транзисторных каскадах имеется локальная отрицательная обратная связь по постоянному и переменному току, а также общая цепь ООС.

В случае увеличения напряжения на затворе полевого транзистора сток-сток его канала уменьшается, а напряжение на его стоке уменьшается.Это также влияет на уровень сигнала, поступающего на биполярный транзистор, что снижает напряжение затвор-исток.

Вместе с локальными цепями отрицательной обратной связи, таким образом, режимы работы обоих транзисторов стабилизируются даже при незначительном изменении напряжения питания. Коэффициент усиления зависит от соотношения сопротивлений резисторов R10 и R7. Стабилитрон VD1 предназначен для предотвращения выхода из строя полевого транзистора. Усилительный каскад на VT1 питается через RC-фильтр R12C4.Конденсатор C5 блокирует пищевую цепь.

Усилитель может быть собран на печатной плате размером 80 × 50 мм, на ней расположены все элементы, кроме понижающего трансформатора и динамической головки

Схема усилителя настроена на то напряжение питания, при котором он будет работать. Для точной настройки рекомендуется использовать осциллограф, пробник которого подключен к выводу стока полевого транзистора. Путем подачи синусоидального сигнала с частотой 100… 4000 Гц на входе усилителя, регулируя подстроечный резистор R5, они гарантируют отсутствие заметных синусоидальных искажений при максимально возможной амплитуде амплитуды сигнала на выводе стока транзистора.

Выходная мощность усилителя на полевом транзисторе небольшая, всего 0,25Вт, напряжение питания от 42В до 60В. Сопротивление динамической головки 4 Ом.

Звуковой сигнал через переменное сопротивление R1, затем R3 и разделительный конденсатор С1 поступает на усилительный каскад на биполярном транзисторе по схеме с общим эмиттером.Далее от этого транзистора усиленный сигнал проходит через сопротивление R10 на полевой транзистор.

Первичная обмотка трансформатора является нагрузкой для полевого транзистора, а ко вторичной обмотке подключена динамическая головка с сопротивлением 4 Ом. По соотношению сопротивлений R10 и R7 устанавливаем коэффициент усиления по напряжению. Для защиты униполярного транзистора в схему был добавлен стабилитрон VD1.

Все номиналы деталей показаны на диаграмме.Можно использовать трансформатор типа ТВК110ЛМ или ТВК110Л2, от блока вертикальной развертки старого телевизора или аналогичный.

УМЗЧ по схеме Агеева

Эту схему я наткнулся в старом номере радиожурнала, впечатления от нее остались самые приятные, во-первых схема настолько проста, что радиолюбитель сможет ее собрать, во-вторых, не требует правильной сборки если компоненты собраны и правильно собраны.

Если вас заинтересовала данная схема, то остальные подробности по ее сборке вы можете найти в журнале радиостанции №8 за 1982 год.

Высококачественный транзистор УНЧ

Схемы предварительного усилителя на транзисторах своими руками. Усилитель высочайшего качества

Возникло желание собрать усилитель посильнее «А» класса.Прочитав достаточное количество актуальной литературы и выбрал из предложенных самую последнюю версию. Это был усилитель мощностью 30 Вт, соответствующий по своим параметрам усилителям класса high-end.

Трасса оригинальных печатных плат не претерпела изменений, однако из-за отсутствия исходных силовых транзисторов был выбран более надежный выходной каскад на транзисторах 2SA1943 и 2SC5200. Использование этих транзисторов в итоге позволило обеспечить большую выходную мощность усилителя.Принципиальная схема моего варианта усилителя далее.

Это изображение собранных по данной схеме плат на транзисторах TOSHIBA 2SA1943 и 2SC5200.

Если посмотреть, то можно увидеть на печатной плате. Вместе со всеми компонентами есть смещающие резисторы, они мощностью 1 Вт угольного типа. Оказалось, что они более термостойкие. При работе любого усилителя большой мощности выделяется огромное количество тепла, поэтому соблюдение постоянства штатного электронного компонента при его нагреве является важным условием качества устройства.

Собранный вариант усилителя работает при токе около 1,6 А и напряжении 35 В. В результате на транзисторах выходного каскада рассеивается мощность непрерывной мощности 60 Вт. Я должен заметить, что это только треть мощности, которой они могут противостоять. Попробуйте представить, сколько тепла выделяется на радиаторах, когда они нагреваются до 40 градусов.

Корпус усилителя сделан своими руками из алюминия. Верхняя плита и монтажная плита толщиной 3 мм.Радиатор состоит из двух частей, его габаритные размеры 420 х 180 х 35 мм. Крепеж — винты, в основном с потайной головкой из нержавеющей стали и резьбой М5 или М3. Количество конденсаторов увеличено до шести, их общая емкость 220000 мкФ. Для питания использовался тороидальный трансформатор мощностью 500 Вт.

Усилитель питания

Хорошо заметный усилитель с медными шинами соответствующей конструкции. Добавлен небольшой тороид для регулируемого питания под управлением схемы защиты постоянного тока.Также в силовой цепи присутствует ВЧ фильтр. При всей своей простоте, надо сказать обманчивой простоты, топология платы этого усилителя и звук, который они производят как бы без всяких усилий, подразумевают, в свою очередь, возможность его бесконечного усиления.

Осциллограммы рабочего усилителя

Копание 3 дБ при 208 кГц

Синусоида 10 Гц и 100 Гц

1 кГц синусоида и 10 кГц

Сигналы 100 кГц и 1 МГц

Mandr 10 Гц и 100 Гц

Меандр 1 кГц и 10 кГц

Полная мощность 60 Вт, симметрия ограничения при частоте 1 кГц

Таким образом, становится понятно, что простая и качественная конструкция УМЗ не обязательно выполняется на интегральных схемах — всего 8 транзисторов позволяют добиться приличного звука со схемой, которую можно собрать за полдня.

Схема № 1.

Выбор усилителя класса
. Сразу радио не хватит — делать усилитель класса А на транзисторах мы не будем. Причина проста — как было сказано во введении, транзистор усиливает не только полезный сигнал, но и смещение на нем. Проще говоря, усиливает постоянный ток. Этот ток вместе с полезным сигналом будет течь по акустической системе (АС), а динамики, к сожалению, способны воспроизводить этот постоянный ток.Они делают это самым очевидным способом — неестественным толкать или вытаскивать диффузор из нормального положения.

Попробуйте прижать пальцем диффузор динамика — и вы убедитесь, что звук превратится в этот звук. Постоянный ток в его действии успешно заменяется пальцами, поэтому динамическая голова ему категорически противопоказана. Можно отделить один и тот же постоянный ток от переменного сигнала двумя средствами — трансформатором или конденсатором, и обоими вариантами, которые называют одним хуже другого.

Принципиальная схема

Схема первого усилителя, который мы собираем, представлена ​​на рис. 11.18.

Это усилитель обратной связи, выходной каскад которого работает в режиме V. Единственное достоинство этой схемы — простота, а также однотипность выходных транзисторов (не требуются специальные дополнительные пары). Тем не менее он широко используется в усилителях малой мощности. Еще один плюс схемы — она ​​не требует какой-либо настройки, а на хорошей детали сразу заработает, а это для нас сейчас очень важно.

Рассмотрим работу этой схемы. Усиленный сигнал поступает в базу данных транзисторов VT1. Усиленный этим транзистором сигнал с резистора R4 поступает на составной транзистор VT2, VT4, а от него — на резистор R5.

Транзистор VT3 включен в режиме эмиттерного повторителя. Он усиливает положительную полуволну сигнала на резисторе R5 и подает их через конденсатор C4 на AU.

Отрицательная полуволна усиливает составной транзистор VT2, VT4.В этом случае падение напряжения на диоде VD1 закрывает транзистор VT3. Сигнал с выхода усилителя поступает на цепной делитель. обратная связь R3, R6, а с нее — на эмиттер входного транзистора VT1. Таким образом, транзистор VT1 также играет роль устройства сравнения в цепи обратной связи.

Постоянный ток его усиливают с коэффициентом усиления равным единице (потому что сопротивление конденсатора C dC Теоретически бесконечно), а полезный сигнал — с коэффициентом, равным отношению R6 / R3.

Как видим, величина емкостного сопротивления конденсатора в этой формуле не учитывается. Частота, начиная с которой конденсатор можно не учитывать при расчетах, называется частотой среза RC-цепочки. Эту частоту можно рассчитать по формуле

F = 1 / (R × C).

Для нашего примера это будет около 18 Гц, т.е. более низкие частоты усилителя усилится хуже, чем он мог бы.

Плата
. Усилитель собран на плате из одностороннего стеклостолита толщиной 1 мкм.5 мм при размерах 45 × 32,5 мм. Напорную проводку в зеркальном отображении и схему расположения можно скачать. Видео о работе усилителя в формате MOV вы можете скачать для просмотра. Хочу сразу предупредить радиолюбителя — звук, воспроизводимый усилителем, был записан на видео с помощью микрофона, встроенного в камеру, поэтому говорить о качестве звука, к сожалению, будет не совсем уместно! Внешний вид Усилитель показан на рис. 11.19.

Элементная база
.При изготовлении усилителя транзисторы VT3, VT4 можно заменить на любые, рассчитанные на напряжение не меньшего напряжения блока питания, а допустимый ток не менее 2 А. На этот же ток необходимо рассчитывать и диод VD1.

Остальные транзисторы имеют любое не меньшее напряжение питания, а допустимый ток не менее 100 мА. Резисторы — любые с допустимой рассеиваемой мощностью не менее 0,125 Вт, конденсаторы — электролитические, емкостью, равной указанной на схеме, и рабочим напряжением в меньшем напряжении питания усилителя.

Радиаторы для усилителя
. Прежде чем пытаться сделать нашу вторую конструкцию, давайте, дорогой усилитель, остановимся на излучателях для усилителя и приведем здесь очень упрощенную методику их расчета.

Сначала рассчитываем максимальную мощность усилителя по формуле:

P = (u × u) / (8 × r), w,

где U. — усилитель напряжения питания, в; R. — сопротивление переменному току (обычно 4 или 8 Ом, хотя бывают исключения).

Во-вторых, рассчитываем мощность, рассеиваемую на коллекторах транзисторов, по формуле:

P рас = 0.25 × п, ш.

В-третьих, рассчитываем площадь радиатора, необходимую для отвода соответствующего количества тепла:

S = 20 × p ras, см 2

В-четвертых, выбрать или изготовить радиатор, площадь поверхности которого будет рассчитываться не меньше.

Указанный расчет носит очень приблизительный характер, но обычно его достаточно для радиолюбительской практики. Для нашего усилителя при напряжении питания 12 В и сопротивлении динамика 8 Ом «правильным» излучателем будет алюминиевая пластина размером 2 × 3 см и толщиной не менее 5 мм на каждую. транзистор.Имейте в виду, что более тонкая пластина плохо передается от транзистора к краям пластины. Сразу хочу предупредить — радиаторы во всех остальных усилителях тоже должны быть «нормальных» размеров. Что именно — посчитайте сами!

Качество звука
. Собрав схему, вы обнаружите, что звук усилителя не совсем чистый.

Причина этого — в «чистом» классе выходного каскада, характерные искажения которого даже обратная связь не могут быть полностью компенсированы.Ради эксперимента попробуйте заменить транзистор VT1 на транзистор CT3102E, а транзистор VT2 — на CT3107L. Эти транзисторы имеют значительно больший коэффициент усиления, чем КТ315Б и CT361B. И вы обнаружите, что звук усилителя значительно улучшился, хотя некоторые искажения остаются заметными.

Причина этого также очевидна — больший коэффициент усиления усилителя в целом обеспечивает большую точность обратной связи и ее больший компенсирующий эффект.

Продолжение чтения

Низкочастотные усилители (UNG) используются для преобразования слабых сигналов преимущественно звукового диапазона в более мощные сигналы, приемлемые для прямого восприятия через электродинамические или другие излучатели звука.

Отметим, что усилители ВЧ на частоты 10 … 100 МГц построены по аналогичным схемам, все отличия чаще всего сводятся к тому, что конденсаторы конденсаторов таких усилителей уменьшаются во столько раз, сколько частота ВЧ частота сигнала превышает низкочастотную частоту.

Усилитель простой на одном транзисторе

Простейший ДМВ, выполненный по схеме с общим излучателем, показан на рис. 1. В качестве нагрузки используются телефонные заглушки. Допустимое напряжение питания для данного усилителя 3 … 12 В.

Номинал резистора смещения R1 (десятки кОм) желательно определить экспериментальным путем, так как его оптимальное значение зависит от напряжения питания усилителя, сопротивления телефонных шапок, коэффициента передачи конкретного экземпляра транзистора.

Рис. 1. Схема простого УНГ на одном транзисторе + конденсатор и резистор.

Для выбора начального номинала резистора R1 следует учесть, что его значение примерно в сто и более раз должно превышать сопротивление, включенное в цепь нагрузки. Для выбора смещения резистора рекомендуется последовательно включить постоянный резистор сопротивлением 20 … 30 кОм и переменным сопротивлением 100 … 1000 кОм, после чего, подав на вход усилителя звуковой сигнал малой амплитуды например, с магнитофона или плеера, вращая ручку переменного резистора для достижения наилучшего качества сигнала с максимальной громкостью.

Емкость переходного конденсатора C1 (рис. 1) может составлять от 1 до 100 микрофостеров: чем больше значение этого контейнера, тем ниже низкие частоты могут увеличить UH. Для освоения техники усиления НЧ рекомендуется поэкспериментировать с подбором элементов и режимов усилителей (рис. 1 — 4).

Варианты улучшения однооконного усилителя

Сравниваемые и улучшенные по сравнению со схемой на рис.1 схемы усилителя показаны на рис.2 и 3. В схеме на рис. 2 каскад усиления дополнительно содержит частотно-зависимую цепь отрицательной обратной связи (резистор R2 и конденсатор C2), которая улучшает качество сигнала.

Рис. 2. Схема однооконного УВК с цепочкой частотно-зависимой отрицательной обратной связи.

Рис. 3. Однооконный усилитель с делителем для подачи напряжения смещения на базу транзистора.

Рис. 4. Однооконный усилитель с автоматической настройкой смещения базы транзистора.

На схеме на рис. 3 Смещение базы данных транзисторов устанавливается на более «жесткое» с помощью делителя, который улучшает качество усилителя при изменении условий его работы. «Автоматическая» установка смещения на основе усилительного транзистора применена на схеме рис. 4.

Усилитель двухкаскадный на транзисторах

Соединив последовательно два простых каскада усиления (рис. 1), можно получить двухкаскадный UH (рис. 5). Усиление такого усилителя равно произведению усиления отдельно взятых каскадов.Однако нелегко получить большое устойчивое усиление с последующим наращиванием числа каскадов: усилитель, скорее всего, сам подскажет.

Рис. 5. Схема простого двухкаскадного колесного усилителя.

Новые разработки НЧ-усилителей, схемы которых часто лидируют на страницах последних лет, преследуют цель достижения минимального коэффициента нелинейных искажений, увеличения выходной мощности, расширения частот зачистки и т. Д.

В то же время при настройке различных устройств и экспериментов часто просто унч, собрать который можно за считанные минуты.Этот усилитель должен содержать минимальное количество дефицитных элементов и работать в широком диапазоне напряжений питания и сопротивлений нагрузки.

Дядя схема на диких и кремниевых транзисторах

Схема простого усилителя мощности с прямым включением каскадов представлена ​​на рис. 6 [РЛ 3 / 00-14]. Входное сопротивление усилителя определяется соотношением R1 ратиомометра и может варьироваться от сотен Ом до десятков. На выходе усилителя можно подключить нагрузку сопротивлением от 2… От 4 до 64 Ом и выше.

При высокоомной нагрузке транзистор КТ315 может использоваться как VT2. Усилитель работает в диапазоне напряжений питания от 3 до 15 В, хотя приемлемые его характеристики сохраняются и при снижении напряжения питания до 0,6 В.

Емкость конденсатора С1 можно выбрать от 1 до 100 мкФ. В последнем случае (С1 = 100 мкФ) УУХ может работать в полосе частот от 50 Гц до 200 кГц и выше.

Рис.6. Схема простого усилителя НЧ на двух транзисторах.

Амплитуда входного сигнала ONLC не должна превышать 0,5 … 0,7 В. Выходная мощность усилителя может варьироваться от десятков МВт до единиц Вт в зависимости от сопротивления нагрузки и напряжения питания.

Настройка усилителя — это подбор резисторов R2 и R3. С их помощью напряжение на транзисторе VT1 транзистора, равное 50 … 60% от напряжения блока питания. Транзистор VT2 необходимо установить на пластину радиатора (радиатора).

Гусеничный UNUC с прямым подключением

На рис. 7 показана схема другого внешне простого УНГ с прямыми связями между каскадами. Такой вид связи улучшает частотные характеристики. Усилитель в области нижних частот, схема в целом упрощенная.

Рис. 7. Принципиальная схема трехкаскадной УНС с прямым соединением между каскадами.

В то же время настройка усилителя усложняется тем, что каждое сопротивление усилителя нужно подбирать индивидуально.Примерно соотношение резисторов R2 и R3, R3 и R4, R4 и R BF должно быть в пределах (30 … 50) к 1. Резистор R1 должен быть 0,1 … 2 ком. Расчет усилителя показан на рис. 7, его можно найти в литературе, например, [п.9 / 70-60].

Схемы каскадов на биполярных транзисторах

На рис. 8 и 9 показаны каскадные схемы unch на биполярных транзисторах. Такие усилители имеют довольно высокий коэффициент усиления. Усилитель на рис. 8 имеет ку = 5 в полосе частот от 30 Гц до 120 кГц [МК 2 / 86-15].Унч по схеме на рис. 9 При коэффициенте гармоник менее 1% имеет коэффициент усиления 100 [RL 3 / 99-10].

Рис. 8. Каскад UH На двух транзисторах с коэффициентом усиления = 5.

Рис. 9. Каскад Югра на двух транзисторах с коэффициентом усиления = 100.

Экономичный УМЛК на трех транзисторах

Для портативного радиоэлектронного оборудования важным параметром является экономическая эффективность УНГ. Схема такой УВК представлена ​​на рис.10 [RL 3 / 00-14]. Здесь использовано каскадное включение полевого транзистора VT1 и биполярного транзистора VT3, причем транзистор VT2 включен таким образом, что он стабилизирует рабочие точки VT1 ​​и VT3.

При увеличении входного напряжения этот транзистор шунтирует эмиттерный переход базы VT3 и уменьшает значение тока, протекающего через транзисторы VT1 и VT3.

Рис. 10. Схема простого экономичного НЧ-усилителя на трех транзисторах.

Как и в приведенной выше схеме (см. Рис. 6), входное сопротивление этого УНч может быть установлено от десятков десятков. В качестве нагрузки используется телефонный чехол, например ТК-67 или ТМ-2Б. Телефонная трубка, подключенная с помощью вилки, может одновременно служить схемой выключателя питания.

Напряжение питания от 1,5 до 15 В, хотя работоспособность устройства сохраняется и при снижении напряжения питания до 0,6 В. в диапазоне питающих напряжений 2 … 15 ток, потребляемый усилителем, составляет описывается выражением:

1 (МКА) = 52 + 13 * (Упит) * (Упит),

ГДЕ UPIT — Напряжение напряжения (B).

При выключении транзистора VT2 потребляемый током увеличивается на порядок.

Двухступенчатая разгрузка с прямым подключением каскадов

Примерами унч с прямыми подключениями и минимальным выбором режима работы являются схемы, показанные на рис. 11 — 14. Они обладают высоким коэффициентом усиления и хорошей стабильностью.

Рис. 11. Простая двухкаскадная УВК для микрофона (низкий уровень шума, высокая ку).

Рис.12. Двойной усилитель низкой частоты на транзисторах КТ315.

Рис. 13. Двойной усилитель НЧ на транзисторах КТ315 — вариант 2.

Микрофонный усилитель (рис. 11) отличается низким уровнем собственных шумов и высоким коэффициентом усиления [MK 5/83-XIV]. В качестве микрофона используется микрофон электродинамического типа.

В роли микрофона может выступать телефонная заглушка. Стабилизация рабочей точки (начальное смещение по входному транзистору) усилителей на рис.11 — 13 осуществляется за счет падения напряжения на сопротивлении эмиттера второго каскада усиления.

Рис. 14. Двухкаскадный УНЧ с полевым транзистором.

Усилитель (рис. 14), имеющий высокое входное сопротивление (порядка 1 МОм), выполнен на полевом транзисторе VT1 (основатель) и биполярный — VT2 (с общим).

Каскадный усилитель низкой частоты на полевых транзисторах Также имеющий высокое входное сопротивление показано на рис. 15.

Рис.15. Схема простого двухкаскадного унча на двух полевых транзисторах.

Схемы дядюшки для низкого остатка

Типичные UHC, предназначенные для работы на низковольтной нагрузке и имеющие выходную мощность в несколько десятков МВт и выше, изображены на рис. 16, 17.

Рис. 16. Простая УНГ для работы с малоомной нагрузкой.

Электродинамическая головка WAP может быть подключена к выходу усилителя, как показано на рис. 16, либо по диагонали моста (рис. 17).Если источник питания состоит из двух последовательно соединенных батарей (батарей), правый выход головки VAP можно подключить к их средней точке напрямую, без конденсаторов SZ, C4.

Рис. 17. Схема усилителя низкой частоты с низковольтной нагрузкой в ​​диагонали моста.

Если вам нужна простая ламповая незамысловатая схема, то такой усилитель можно собрать даже на одиночной лампе, смотрите на нашем сайте электроники в соответствующем разделе.

Литература: Шустов М.А. Практическая схемотехника (книга 1), 2003.

Исправления в публикациях: На рис. 16 и 17 вместо диода D9 установлена ​​цепочка диодов.

С 25.08.2012 г. ДВОРСКИЙ ВОЗ доступен на базе рассмотренного в статье прототипа!
Возьмите на нашей ярмарке:

Часто случается, что солдаты обращаются к схемам Уша класса «А», чтобы добраться до «очень-классного звука», будь то классические усилители Джона Линсли- Hud, Nalson Pass или многие варианты из сети, например наш.
К сожалению, не все хобби учитывают, что усилители класса «А» требуют использования блока питания с очень низким уровнем пульсаций. А это приводит к непобедимому фону и последующему разочарованию.

Фон — вещь неприятная, почти метафизическая. Причин и механизмов возникновения слишком много. Также много описано методов борьбы: от правильной прокладки проводов до смены схем.
Сегодня хочу обратиться в тему «Кондиционер» питания.Давим пульсации!

Предлагаемый стерео предусилитель состоит из регулятора громкости с буферными каскадами без полного ООС на транзисторах с высокой линейностью и по субъективным оценкам лучше звучания буферных каскадов на операционных усилителях.

Предназначен для использования с качественными усилителями мощности звуковой частоты, выполненной на лампах, транзисторах или микросхемах.

Транзисторные симметричные буферные каскады, применяемые в предварительном усилителе, могут быть использованы в других конструкциях — смесителях, скоростях, корректорах и других устройствах.

Предусилитель выполнен в основном на компонентах для поверхностного монтажа и является третьим проектом, представленным автором.

«Шашки в руки не брал». Вернее, я хотел сказать, что давно не собирал усилители на транзисторах. Все лампы, да лампы, вы понимаете. А потом, благодаря нашему дружному коллективу и участию, приобрел пару плат для сборки. Платы отдельно.

Платы пришли быстро.Игорь (Датагор) оперативно отправил документацию со схемой, описанием сборки и настройки усилителя. Кит хороший, схема классическая, катящаяся. Но меня учили жадности. 4,5 Вт на канал — будет мало. Хочу минимум 10 Вт, и не потому, что громко слушаю музыку (с моей акустикой чувствительность 90 дБ и 2 Вт), а … чтобы было.

Рис. 1. Буфер в сборе

Здравствуйте, друзья! Всем приятных летних дней!
Я разработал и проверил монтажную печатную плату на наличие буфера из моей статьи в Датигу.
Все детали размещены на печатной плате 55 × 66 мм из одностороннего фольгированного стеклотекстолита толщиной 2 мм.

Даткампс привет!
В моей первой локальной статье описывается устройство, которое позволяет определять коэффициент усиления биполярных транзисторов разной мощности обеих структур при значениях тока эмиттера от 2 мА до 950 мА.

На определенном этапе осмысления темы усилителя я понял, что на двухтактных схемах усилителей невозможно добиться высокого качества воспроизведения без тщательного подбора транзисторов в пары.Двухколейка изначально подразумевает определенную степень симметрии плеч, а потому ставить транзисторы в схему усилителя только после того, как стало известно, какие параметры имеют транзисторы, которые вы держите в руках.

Это был момент начала. Кроме того, авторы многих схем выдвигают требования к параметрам транзисторов, установленных в схеме, в частности, для повышения их способности увеличивать сигнал.
И, наконец, меня заинтересовала проблема выбора оптимального пускового тока транзистора для перевода устройства в режим, обеспечивающий максимальную линейность его работы.
Собственно встал вопрос, какие параметры и как измерить?

Здравствуйте, дорогие читатели!
Это небольшое, но полезное дополнение, продолжаю поднятую тему. При выходе из строя разделительного конденсатора на выходе буферного каскада интерес представляет двухполюсное питание нашего прибора (рис. 1).

Рис. 1. Схема буферного каскада с двухполюсным питанием

Для простоты изображен один канал, а фильтрующие конденсаторы над силовыми цепями не показаны.
Смещение для установки режима работы буферного каскада постоянного тока обеспечивается источником напряжения на элементах HL1, R3, C2, C3, R2.

Вчера, 17:35 поменял DataGor. Дополнения товарищей

Предлагаемый вашему драгоценному вниманию усилитель прост в сборке, ужасно прост в настройке (на самом деле он этого и не требует), не содержит особо несовершенных компонентов и при этом имеет очень старые характеристики и легко подключается к так называемому Hi -Fi, так нежно любимый большинством горожан.Усилитель может работать на нагрузке 4 и 8 Ом, может использоваться в мостовом включении на нагрузке 8 Ом, при этом он отдаст 200 Вт.

Основные характеристики:

Блок питания, в …. …………………………………… …….. ………. ± 35
Текущий ток в бесшумном режиме, мА ………………………… .. 100
Входное сопротивление, ком …………………………………… …… ……….. 24.
Чувствительность (100 Вт, 8 Ом), в …………………………………. …… 1,2
Выходная мощность (кг = 0,04%), Вт ……………………………….. …….. 80.
Диапазон воспроизводимых частот, Гц ……………………….. 10 — 30000
Отношение сигнал / шум (невзвешенное), дБ. ………………………. -73

Усилитель полностью на дискретных элементах, без каких-либо ОУ и прочих ухищрений. При работе на нагрузке 4 Ом и питании 35 в усилителе развивает мощность до 100 Вт. При необходимости подключения нагрузки 8 Ом мощность можно увеличить до +/- 42 В, в этом случае получаем те же 100 Вт.Очень сильно не рекомендуется увеличивать напряжение питания более 42 В, иначе можно остаться без транзисторов выходного дня. При работе в мостовом режиме следует использовать нагрузку 8 Ом, иначе опять теряются все надежды на живучесть выходных транзисторов. Кстати, необходимо учитывать, что защита от КЗ в нагрузке не предусмотрена, поэтому необходимо соблюдать осторожность. Для использования усилителя в мостовом режиме необходимо прикрутить вход МП к выходу другого усилителя, сигнал поступает на вход.Оставшийся ввод замыкается на общий провод. Резистор R11 служит для установки преодолеваемого тока выходных транзисторов. Конденсатор С4 определяет верхнюю границу усиления и уменьшать ее не нужно — получите самовозбуждение на высоких частотах.
Все резисторы на 0,25 Вт, за исключением R18, R12, R13, R16, R17. Первые три — по 0,5 Вт, последние два — по 5 Вт. Светодиод HL1 не для красоты, поэтому не нужно раздвигать поверхность сверхмного диода и выносить его на лицевую панель.Диод должен быть самого обычного зеленого цвета — это важно, потому что светодиоды других цветов имеют другое падение напряжения. Если вдруг кому-то не повезло и он не смог получить выходные транзисторы MJL4281 и MJL4302, их можно заменить на MJL21193 и MJL21194 , соответственно. Переменный резистор R11 лучше всего брать многооборотный, хотя подойдет и обычный. Здесь нет ничего критичного — просто установить остальной ток удобнее.

Разработка: количество транзисторов — HandWiki

Процессор Количество МОП-транзисторов Дата введения
г.
Дизайнер MOS
процесс
Площадь
MP944 (20 бит, 6 микросхем) ? 1970 [20] [нижний альфа 1] Garrett AiResearch ? ?
Intel 4004 (4-битный, 16-контактный) 2 250 1971 Intel 10,000 нм 12 мм 2
TMX 1795 (? -Битный, 24-контактный) 3 078 [22] 1971 Texas Instruments? нм 30 мм 2
Intel 8008 (8 бит, 18 контактов) 3 500 1972 Intel 10,000 нм 14 мм 2
NEC μCOM-4 (4-битный, 42-контактный) 2,500 [23] [24] 1973 NEC 7500 нм [25] ?
Toshiba TLCS-12 (12-бит) 11 000+ [26] 1973 Toshiba 6000 нм 32 мм 2
Intel 4040 (4-битный, 16-контактный) 3 000 1974 Intel 10,000 нм 12 мм 2
Motorola 6800 (8 бит, 40 контактов) 4 100 1974 Motorola 6000 нм 16 мм 2
Intel 8080 (8 бит, 40 контактов) 6 000 1974 Intel 6000 нм 20 мм 2
TMS 1000 (4 бит, 28 контактов) 8 000 1974 [27] Texas Instruments 8000 нм 11 мм 2
Технология MOS 6502 (8 бит, 40 контактов) 4,528 [нижний альфа 2] [28] 1975 г. Технология MOS 8000 нм 21 мм 2
Intersil IM6100 (12 бит, 40 контактов; клон PDP-8 ) 4 000 1975 г. Интерсил
CDP 1801 (8 бит, 2 микросхемы, 40 контактов) 5 000 1975 г. RCA
RCA 1802 (8 бит, 40 контактов) 5 000 1976 г. RCA 5000 нм 27 мм 2
Zilog Z80 (8-битный, 4-битный ALU, 40-контактный) 8,500 [нижний альфа 3] 1976 г. Зилог 4,000 нм 18 мм 2
Intel 8085 (8 бит, 40 контактов) 6 500 1976 г. Intel 3000 нм 20 мм 2
TMS9900 (16 бит) 8 000 1976 г. Texas Instruments
Motorola MC14500B (1 бит, 16 контактов) ? 1977 Motorola ? ?
Bellmac-8 (8-бит) 7 000 1977 Bell Labs 5000 нм
Motorola 6809 (8-битный с некоторыми 16-битными функциями , 40-контактный) 9 000 1978 г. Motorola 5000 нм 21 мм 2
Intel 8086 (16 бит, 40 контактов) 29 000 1978 г. Intel 3000 нм 33 мм 2
Zilog Z8000 (16 бит) 17 500 [29] 1979 г. Зилог
Intel 8088 (16-битная, 8-битная шина данных) 29 000 1979 г. Intel 3000 нм 33 мм 2
Motorola 68000 (16/32-битные, 32-битные регистры, 16-битный ALU ) 68,000 [30] 1979 г. Motorola 3500 нм 44 мм 2
Intel 8051 (8 бит, 40 контактов) 50 000 1980 г. Intel
WDC 65C02 11 500 [31] 1981 WDC 3000 нм 6 мм 2
ROMP (32-бит) 45 000 1981 IBM 2000 нм
Intel 80186 (16 бит, 68 контактов) 55 000 1982 Intel 3000 нм 60 мм 2
Intel 80286 (16 бит, 68 контактов) 134 000 1982 Intel 1500 нм 49 мм 2
WDC 65C816 (8/16-бит) 22 000 [32] 1983 г. WDC 3000 нм [33] 9 мм 2
NEC V20 63 000 1984 NEC
Motorola 68020 (32-разрядная версия; используется 114 контактов) 190 000 [34] 1984 Motorola 2000 нм 85 мм 2
Intel 80386 (32-разрядная, 132-контактная; без кеша) 275 000 1985 Intel 1500 нм104 мм 2
ARM 1 (32-разрядный; без кеша) 25 000 [34] 1985 Желудь 3000 нм 50 мм 2
Novix NC4016 (16 бит) 16 000 [35] 1985 [36] Harris Corporation 3000 нм [37]
SPARC MB86900 (32-разрядный; без кеша) 110 000 [38] 1986 Fujitsu 1200 нм
NEC V60 [39] (32-разрядный; без кеша) 375 000 1986 NEC 1500 нм
ARM 2 (32-разрядный, 84-контактный; без кеша) 27 000 [40] [34] 1986 Желудь 2000 нм 30.25 мм 2
Z80000 (32-бит; очень маленький кэш) 91 000 1986 Зилог
NEC V70 [39] (32-разрядный; без кеша) 385 000 1987 NEC 1500 нм
Hitachi Gmicro / 200 [41] 730 000 1987 Hitachi 1000 нм
Motorola 68030 (32-битные, очень маленькие кэши) 273 000 1987 Motorola 800 нм 102 мм 2
32-битная микросхема машины Lisp TI Explorer 553 000 [42] 1987 Texas Instruments 2000 нм [43]
DEC WRL MultiTitan 180 000 [44] 1988 г. DEC WRL 1500 нм 61 мм 2
Intel i960 (32-разрядная, 33-разрядная подсистема памяти , без кеша) 250 000 [45] 1988 г. Intel 1500 нм [46]
Intel i960CA (32-бит, кэш) 600 000 [46] 1989 г. Intel 800 нм 143 мм 2
Intel i860 (32/64-бит, 128-битный SIMD, кэш, VLIW) 1 000 000 [47] 1989 г. Intel
Intel 80486 (32-разрядная версия, кэш 4 КБ) 1 180 235 1989 г. Intel 1000 нм 173 мм 2
ARM 3 (32-бит, кэш 4 КБ) 310 000 1989 г. Желудь 1500 нм 87 мм 2
Motorola 68040 (32-бит, кэш 8 КБ) 1,200,000 1990 Motorola 650 нм152 мм 2
R4000 (64-разрядная версия, 16 КБ кэшей) 1 350 000 1991 MIPS 1000 нм213 мм 2
ARM 6 (32-разрядная версия, без кеша для этого варианта 60) 35 000 1991 ARM 800 нм
Hitachi SH-1 (32-разрядная версия, без кеша) 600 000 [48] 1992 [49] Hitachi 800 нм 10 мм 2
Intel i960CF (32-бит, кэш) 900 000 [46] 1992 г. Intel 125 мм 2
DEC Alpha 21064 (64-разрядная, 290-контактная; 16 КБ кэшей) 1 680 000 1992 г. DEC 750 нм 233.52 мм 2
Hitachi HARP-1 (32-бит, кэш) 2 800 000 [50] 1993 Hitachi 500 нм 267 мм 2
Pentium (32-разрядный, 16 КБ кэш-памяти) 3 100 000 1993 Intel 800 нм 294 мм 2
ARM700 (32-бит; кэш 8 КБ) 578 977 [51] 1994 ARM 700 нм 68.51 мм 2
MuP21 (21-бит, [52] 40-контактный; включая видео) 7000 [53] 1994 Offete Enterprises 1200 нм
Motorola 68060 (32-бит, 16 КБ кэшей) 2 500 000 1994 Motorola 600 нм218 мм 2
SA-110 (32-разрядная версия, 32 КБ кэшей) 2 500 000 [34] 1995 г. Желудь / DEC / Apple 350 нм 50 мм 2
Pentium Pro (32-разрядный, 16 КБ кэша; [54] кэш L2 в упаковке, но на отдельном кристалле) 5 500 000 [55] 1995 г. Intel 500 нм 307 мм 2
AMD K5 (32-бит, кэш) 4 300 000 1996 г. др. 500 нм 251 мм 2
Hitachi SH-4 (32-бит, кэш) 10 000 000 [56] 1997 Hitachi 200 нм [57] 42 мм 2 [58]
Pentium II Klamath (32-битный, 64-битный SIMD, кэш) 7 500 000 1997 Intel 350 нм 195 мм 2
AMD K6 (32-бит, кеши) 8 800 000 1997 др. 350 нм 162 мм 2
F21 (21-бит; включает e.грамм. видео) 15 000 1997 [53] Offete Enterprises
AVR (8-битный, 40-контактный; с памятью) 140 000 (48 000 без памяти [59] ) 1997 Nordic VLSI / Atmel
Pentium II Deschutes (32-разрядный, большой кэш) 7 500 000 1998 Intel 250 нм 113 мм 2
ARM 9TDMI (32-бит, без кеша) 111 000 [34] 1999 Желудь 350 нм 4.8 мм 2
Pentium III Katmai (32-битный, 128-битный SIMD, кэш) 9 500 000 1999 Intel 250 нм 128 мм 2
Emotion Engine (64-битный, 128-битный SIMD, кэш) 1999 Sony / Toshiba 180 нм [60] 240 мм 2 [61]
Pentium II Mobile Dixon (32-бит, кэш) 27 400 000 1999 Intel 180 нм 180 мм 2
AMD K6-III (32-бит, кеши) 21 300 000 1999 др. 250 нм 118 мм 2
AMD K7 (32-бит, кеши) 22 000 000 1999 др. 250 нм 184 мм 2
Gekko (32-бит, большой кэш) 21 000 000 [62] 2000 IBM / Nintendo 180 нм 43 мм 2
Pentium III Coppermine (32-разрядный, большой кэш) 21 000 000 2000 Intel 180 нм 80 мм 2
Pentium 4 Willamette (32-бит, большой кэш) 42 000 000 2000 Intel 180 нм217 мм 2
SPARC64 V (64-бит, большой кэш) 191 000 000 [63] 2001 г. Fujitsu 130 нм [64] 290 мм 2
Pentium III Tualatin (32-бит, большой кэш) 45 000 000 2001 г. Intel 130 нм 81 мм 2
Pentium 4 Northwood (32-бит, большой кэш) 55 000 000 2002 Intel 130 нм 145 мм 2
Itanium 2 McKinley (64-разрядная версия, большой кэш) 220 000 000 2002 Intel 180 нм421 мм 2
DEC Alpha 21364 (64-разрядная, 946-контактная, SIMD, очень большие кэши) 152 000 000 [21] 2003 DEC 180 нм 397 мм 2
Barton (32-бит, большой кэш) 54 300 000 2003 др. 130 нм101 мм 2
AMD K8 (64-бит, большой кэш) 105 900 000 2003 др. 130 нм 193 мм 2
Itanium 2 Madison 6M (64-бит) 410 000 000 2003 Intel 130 нм 374 мм 2
Pentium 4 Prescott (32-бит, большой кэш) 112 000 000 2004 Intel 90 нм110 мм 2
SPARC64 V + (64-бит, большой кэш) 400 000 000 [65] 2004 Fujitsu 90 нм 294 мм 2
Itanium 2 (64-разрядная; кэш 9 МБ) 592 000 000 2004 Intel 130 нм432 мм 2
Pentium 4 Prescott-2M (32-бит, большой кэш) 169 000 000 2005 г. Intel 90 нм 143 мм 2
Pentium D Smithfield (32-бит, большой кэш) 228 000 000 2005 г. Intel 90 нм 206 мм 2
Xenon (64-бит, 128-битный SIMD, большой кэш) 165 000 000 2005 г. IBM 90 нм ?
Ячейка (32-разрядная, кэш) 250 000 000 [66] 2005 г. Sony / IBM / Toshiba 90 нм 221 мм 2
Pentium 4 Cedar Mill (32-бит, большой кэш) 184 000 000 2006 г. Intel 65 нм 90 мм 2
Pentium D Presler (32-разрядный, большой кэш) 362 000 000 2006 г. Intel 65 нм 162 мм 2
Core 2 Duo Conroe (двухъядерный 64-разрядный, большие кэши) 291 000 000 2006 г. Intel 65 нм 143 мм 2
Двухъядерный Itanium 2 (64-бит, SIMD, большие кэши) 1,700,000,000 [67] 2006 г. Intel 90 нм596 мм 2
Четырехъядерный процессор AMD K10 2M L3 (64-бит, большие кэши) 463 000 000 [68] 2007 г. др. 65 нм 283 мм 2
ARM Cortex-A9 (32-разрядная, (опционально) SIMD, кеши) 26 000 000 [69] 2007 г. ARM 45 нм 31 мм 2
Core 2 Duo Wolfdale (двухъядерный 64-разрядный, SIMD, кэши) 411 000 000 2007 г. Intel 45 нм107 мм 2
POWER6 (64-бит, большие кэши) 789 000 000 2007 г. IBM 65 нм 341 мм 2
Core 2 Duo Allendale (двухъядерный 64-разрядный, SIMD, большие кэши) 169 000 000 2007 г. Intel 65 нм111 мм 2
Uniphier 250 000 000 [70] 2007 г. Matsushita 45 нм ?
SPARC64 VI (64-бит, SIMD, большие кеши) 540 000 000 2007 [71] Fujitsu 90 нм421 мм 2
Core 2 Duo Wolfdale 3M (двухъядерный 64-разрядный, SIMD, большие кэши) 230 000 000 2008 г. Intel 45 нм 83 мм 2
Core i7 (четырехъядерный 64-разрядный, SIMD, большие кэши) 731 000 000 2008 г. Intel 45 нм 263 мм 2
Четырехъядерный процессор AMD K10 6M L3 (64-бит, SIMD, большие кэши) 758 000 000 [68] 2008 г. др. 45 нм 258 мм 2
Atom (32-бит, большой кэш) 47 000 000 2008 г. Intel 45 нм 24 мм 2
SPARC64 VII (64-бит, SIMD, большие кэши) 600 000 000 2008 [72] Fujitsu 65 нм445 мм 2
Шестиядерный Xeon 7400 (64-бит, SIMD, большие кэши) 1 900 000 000 2008 г. Intel 45 нм 503 мм 2
Шестиядерный Opteron 2400 (64-бит, SIMD, большие кэши) 904 000 000 2009 г. др. 45 нм 346 мм 2
SPARC64 VIIIfx (64-бит, SIMD, большие кэши) 760 000 000 [73] 2009 г. Fujitsu 45 нм513 мм 2
16-ядерный SPARC T3 (64-бит, SIMD, большие кэши) 1 000 000 000 [74] 2010 г. Солнце / Оракул 40 нм 377 мм 2
Шестиядерный Core i7 (Gulftown) 1 170 000 000 2010 г. Intel 32 нм240 мм 2
8-ядерный POWER7 32M L3 (64-бит, SIMD, большие кэши) 1,200,000,000 2010 г. IBM 45 нм 567 мм 2
Четырехъядерный z196 [75] (64-битные, очень большие кэши) 1,400,000,000 2010 г. IBM 45 нм 512 мм 2
Четырехъядерный процессор Itanium Tukwila (64-бит, SIMD, большие кэши) 2 000 000 000 [76] 2010 г. Intel 65 нм 699 мм 2
8-ядерный Xeon Nehalem-EX (64-бит, SIMD, большие кэши) 2 300 000 000 [77] 2010 г. Intel 45 нм 684 мм 2
SPARC64 IXfx (64-бит, SIMD, большие кэши) 1,870,000,000 [78] 2011 г. Fujitsu 40 нм 484 мм 2
Четырехъядерный + графический процессор Core i7 (64-разрядная, SIMD, большие кеши) 1 160 000 000 2011 г. Intel 32 нм216 мм 2
Шестиядерный Core i7 / 8-ядерный Xeon E5
(Sandy Bridge-E / EP) (64-бит, SIMD, большие кэши)
2,270,000,000 [79] 2011 г. Intel 32 нм434 мм 2
10-ядерный Xeon Westmere-EX (64-бит, SIMD, большие кэши) 2,600,000,000 2011 г. Intel 32 нм 512 мм 2
Atom «Medfield» (64-бит) 432 000 000 [80] 2012 г. Intel 32 нм 64 мм 2
SPARC64 X (64-бит, SIMD, кеши) 2 990 000 000 [81] 2012 г. Fujitsu 28 нм 600 мм 2
8-ядерный AMD Bulldozer (64-бит, SIMD, кеши) 1,200,000,000 [82] 2012 г. др. 32 нм315 мм 2
Четырехъядерный процессор + графический процессор AMD Trinity (64-бит, SIMD, кэш) 1 303 000 000 2012 г. др. 32 нм 246 мм 2
Четырехъядерный процессор + графический процессор Core i7 Ivy Bridge (64-бит, SIMD, кэш) 1,400,000,000 2012 г. Intel 22 нм160 мм 2
8-ядерный POWER7 + (64-разрядный, SIMD, кэш L3 80 МБ) 2 100 000 000 2012 г. IBM 32 нм 567 мм 2
Шестиядерный zEC12 (64-бит, SIMD, большие кэши) 2 750 000 000 2012 г. IBM 32 нм 597 мм 2
8-ядерный Itanium Poulson (64-бит, SIMD, кэши) 3 100 000 000 2012 г. Intel 32 нм 544 мм 2
61-ядерный Xeon Phi (32-битный, 512-битный SIMD, кэш) 5 000 000 000 [83] 2012 г. Intel 22 нм 720 мм 2
Apple A7 (двухъядерный 64/32-битный ARM64, «мобильная SoC», SIMD, кеши) 1 000 000 000 2013 Яблоко 28 нм 102 мм 2
Шестиядерный Core i7 Ivy Bridge E (64-бит, SIMD, кэш) 1 860 000 000 2013 Intel 22 нм 256 мм 2
12-ядерный POWER8 (64-бит, SIMD, кэш) 4 200 000 000 2013 IBM 22 нм 650 мм 2
Основная SoC Xbox One (64-разрядная, SIMD, кэши) 5 000 000 000 2013 Microsoft / AMD 28 нм 363 мм 2
Четырехъядерный + графический процессор Core i7 Haswell (64-разрядная, SIMD, кеш-память) 1,400,000,000 [84] 2014 Intel 22 нм 177 мм 2
Apple A8 (двухъядерный 64/32-битный ARM64 «мобильная SoC», SIMD, кэши) 2 000 000 000 2014 Яблоко 20 нм 89 мм 2
8-ядерный Core i7 Haswell-E (64-бит, SIMD, кэш) 2,600,000,000 [85] 2014 Intel 22 нм 355 мм 2
Apple A8X (трехъядерный 64/32-битный ARM64 «мобильная SoC», SIMD, кеши) 3 000 000 000 [86] 2014 Яблоко 20 нм 128 мм 2
15-ядерный Xeon Ivy Bridge-EX (64-бит, SIMD, кэш) 4 310 000 000 [87] 2014 Intel 22 нм 541 мм 2
18-ядерный Xeon Haswell-E5 (64-бит, SIMD, кэши) 5 560 000 000 [88] 2014 Intel 22 нм661 мм 2
Четырехъядерный + графический процессор GT2 Core i7 Skylake K (64-бит, SIMD, кэш) 1 750 000 000 2015 Intel 14 нм 122 мм 2
Двухъядерный + графический процессор Iris Core i7 Broadwell-U (64-разрядная версия, SIMD, кэш) 1 900 000 000 [89] 2015 Intel 14 нм 133 мм 2
Apple A9 (двухъядерный 64/32-разрядный ARM64 «мобильная SoC», SIMD, кеши) 2 000 000 000+ 2015 г. Яблоко 14 нм
(Samsung)
96 мм 2
(Samsung)
16 нм
(TSMC)
104.5 мм 2
(TSMC)
Apple A9X (двухъядерный 64/32-разрядный ARM64 «мобильная SoC», SIMD, кеши) 3 000 000 000+ 2015 Яблоко 16 нм 143,9 мм 2
IBM z13 (64-бит, кеши) 3 990 000 000 2015 IBM 22 нм 678 мм 2
Контроллер хранения IBM z13 7 100 000 000 2015 IBM 22 нм 678 мм 2
32-ядерный SPARC M7 (64-разрядный, SIMD, кеши) 10 000 000 000 [90] 2015 Оракул 20 нм ?
Qualcomm Snapdragon 835 (восьмиядерный 64/32-битный ARM64 «мобильная SoC», SIMD, кеши) 3 000 000 000 [91] [92] 2016 Qualcomm 10 нм 72.3 мм 2
10-ядерный Core i7 Broadwell-E (64-бит, SIMD, кэш) 3 200 000 000 [93] 2016 Intel 14 нм 246 мм 2 [94]
Apple A10 Fusion (четырехъядерный 64/32-разрядный ARM64 «мобильная SoC», SIMD, кеши) 3 300 000 000 2016 Яблоко 16 нм 125 мм 2
HiSilicon Kirin 960 (восьмиядерный 64/32-битный ARM64 «мобильная SoC», SIMD, кеши) 4 000 000 000 [95] 2016 Huawei 16 нм 110.00 мм 2
22-ядерный Xeon Broadwell-E5 (64-бит, SIMD, кеши) 7 200 000 000 [96] 2016 Intel 14 нм 456 мм 2
72-ядерный Xeon Phi (64-битный, 512-битный SIMD, кэш) 8 000 000 000 2016 Intel 14 нм 683 мм 2
Zip CPU (32-битный, для FPGA) 1,286 6-LUT [97] 2016 Технология Gisselquist ? ?
Qualcomm Snapdragon 845 (восьмиядерный 64/32-битный ARM64 «мобильная SoC», SIMD, кеши) 5,300,000,000 [98] 2017 Qualcomm 10 нм 94 мм 2
Qualcomm Snapdragon 850 (восьмиъядерный 64/32-разрядный ARM64 «мобильная SoC», SIMD, кеши) 5,300,000,000 [99] 2017 Qualcomm 10 нм 94 мм 2
Apple A11 Bionic (шестиядерный 64/32-битный ARM64 «мобильная SoC», SIMD, кеши) 4 300 000 000 2017 Яблоко 10 нм 89.23 мм 2
Zeppelin SoC Ryzen (64-бит, SIMD, кеши) 4 800 000 000 [100] 2017 др. 14 нм192 мм 2
Ryzen 5 1600 Ryzen (64-бит, SIMD, кеши) 4,800,000,000 [101] 2017 др. 14 нм213 мм 2
Ryzen 5 1600 X Ryzen (64-бит, SIMD, кеши) 4 800 000 000 [102] 2017 др. 14 нм213 мм 2
IBM z14 (64-бит, SIMD, кеши) 6 100 000 000 2017 IBM 14 нм 696 мм 2
Контроллер хранилища IBM z14 (64-разрядная версия) 9 700 000 000 2017 IBM 14 нм 696 мм 2
HiSilicon Kirin 970 (восьмиядерный 64/32-битный ARM64 «мобильная SoC», SIMD, кеши) 5 500 000 000 [103] 2017 Huawei 10 нм 96.72 мм 2
Xbox One X (Project Scorpio) основная SoC (64-разрядная, SIMD, кэши) 7 000 000 000 [104] 2017 Microsoft / AMD 16 нм 360 мм 2 [104]
28-ядерный Xeon Platinum 8180 (64-бит, SIMD, кэш) 8000000000 [105] [оспаривается — обсудить] 2017 Intel 14 нм ?
POWER9 (64-бит, SIMD, кеши) 8 000 000 000 2017 IBM 14 нм 695 мм 2
Чип базовой платформы Freedom U500 (E51, 4 × U54) RISC-V (64-бит, кэш) 250 000 000 [106] 2017 SiFive 28 нм ~ 30 мм 2
SPARC64 XII (12-ядерный, 64-разрядный, SIMD, кэш) 5,450,000,000 [107] 2017 Fujitsu 20 нм795 мм 2
Apple A10X Fusion (шестиядерный 64/32-битный ARM64 «мобильная SoC», SIMD, кеши) 4 300 000 000 [108] 2017 Яблоко 10 нм 96.40 мм 2
Centriq 2400 (64/32-бит, SIMD, кэш) 18 000 000 000 [109] 2017 Qualcomm 10 нм 398 мм 2
32-ядерный AMD Epyc (64-разрядный, SIMD, кеши) 19 200 000 000 2017 др. 14 нм768 мм 2
Qualcomm Snapdragon 710 (восьмиядерный процессор ARM64 «мобильная SoC», SIMD, кеши) ? 2018 Qualcomm 10 нм ?
Qualcomm Snapdragon 675 (восьмиядерный ARM64 «мобильная SoC», SIMD, кеши) ? 2018 Qualcomm 11 нм ?
Qualcomm Snapdragon 855 (восьмиядерный ARM64 «мобильная SoC», SIMD, кеши) ? 2018 Qualcomm 7 нм 73.27 мм 2
Qualcomm Snapdragon 8cx / SCX8180 (восьмиядерный процессор ARM64 «мобильная SoC», SIMD, кеши) 8 500 000 000 [110] 2018 Qualcomm 7 нм 112 мм 2
Apple A12 Bionic (шестиядерный ARM64 «мобильная SoC», SIMD, кеши) 6 900 000 000 [111] [112] 2018 Яблоко 7 нм 83.27 мм 2
HiSilicon Kirin 980 (восьмиядерный ARM64 «мобильная SoC», SIMD, кеши) 6 900 000 000 [113] 2018 Huawei 7 нм 74,13 мм 2
HiSilicon Kirin 990 5G 10 300 000 000 [114] 2019 Huawei 7 нм 113,31 мм 2
HiSilicon Kirin 990 4G 8 000 000 000 [115] 2019 Huawei 7 нм 90.00 мм 2
HiSilicon Kirin 710 (восьмиядерный ARM64 «мобильная SoC», SIMD, кеши) 5 500 000 000 [116] 2018 Huawei 12 нм ?
Apple A12X Bionic (восьмиъядерный 64/32-разрядный ARM64 «мобильная SoC», SIMD, кеши) 10 000 000 000 [117] 2018 Яблоко 7 нм 122 мм 2
Apple A13 (iPhone 11 Pro) 8 500 000 000 [118] [119] 2019 Яблоко 7 нм 98.48 мм 2
Fujitsu A64FX (64/32-бит, SIMD, кэш) 8 786 000 000 [120] 2018 [121] Fujitsu 7 нм ?
Tegra Xavier SoC (64/32-разрядная) 9 000 000 000 [122] 2018 Nvidia 12 нм 350 мм 2
Samsung Exynos 9820 (восьмиядерный ARM64 «мобильная SoC», SIMD, кеши) ? 2019 Samsung 8 нм127 мм 2
AMD Ryzen 7 3700X (64-разрядная, SIMD, кэш, матрица ввода-вывода) 5 990 000 000 [123] [нижняя альфа 4] 2019 др. 7 и 12 нм (TSMC)199 (74 + 125) мм 2
AMD Ryzen 9 3900X (64-разрядная, SIMD, кэш, матрица ввода-вывода) 9 890 000 000 [1] [2] 2019 др. 7 и 12 нм (TSMC) 273 мм 2
AMD Epyc Rome (64-бит, SIMD, кеши) 39 540 000 000 [1] [2] 2019 др. 7 и 12 нм (TSMC) 1088 мм 2
AWS Graviton2 (64-разрядная, 64-ядерная на базе ARM, SIMD, кэш) [124] [125] 30 000 000 000 2019 Амазонка 7 нм ?

.