Απλός ενισχυτής τρανζίστορ κατηγορίας "A"

Τώρα στο Διαδίκτυο μπορείτε να βρείτε έναν τεράστιο αριθμό κυκλωμάτων διαφόρων ενισχυτών σε μικροκυκλώματα, κυρίως της σειράς TDA. Έχουν αρκετά καλά χαρακτηριστικά, καλή απόδοση και δεν είναι τόσο ακριβά, γι' αυτό και είναι τόσο δημοφιλή. Ωστόσο, στο υπόβαθρό τους, οι ενισχυτές τρανζίστορ, οι οποίοι, αν και δύσκολο να εγκατασταθούν, δεν είναι λιγότερο ενδιαφέροντες, παραμένουν αδικαιολόγητα ξεχασμένοι.

Κύκλωμα ενισχυτή

Σε αυτό το άρθρο θα εξετάσουμε τη διαδικασία συναρμολόγησης ενός πολύ ασυνήθιστου ενισχυτή, που λειτουργεί στην κατηγορία "Α" και περιέχει μόνο 4 τρανζίστορ. Αυτό το σχέδιο αναπτύχθηκε το 1969 από τον Άγγλο μηχανικό John Linsley Hood· παρά την ηλικία του, παραμένει επίκαιρο μέχρι σήμερα.

Σε αντίθεση με τους ενισχυτές στα μικροκυκλώματα, οι ενισχυτές τρανζίστορ απαιτούν προσεκτικό συντονισμό και επιλογή τρανζίστορ. Αυτό το σχήμα δεν αποτελεί εξαίρεση, αν και φαίνεται εξαιρετικά απλό. Τρανζίστορ VT1 – είσοδος, δομή PNP. Μπορείτε να πειραματιστείτε με διάφορα τρανζίστορ PNP χαμηλής ισχύος, συμπεριλαμβανομένων των τρανζίστορ γερμανίου, για παράδειγμα, MP42.Τρανζίστορ όπως 2N3906, BC212, BC546, KT361 έχουν αποδειχθεί καλά σε αυτό το κύκλωμα ως VT1. Τρανζίστορ VT2 - Κατασκευές NPN, μέσης ή χαμηλής ισχύος, KT801, KT630, KT602, 2N697, BD139, 2SC5707, 2SD2165 είναι κατάλληλες εδώ. Ιδιαίτερη προσοχή πρέπει να δοθεί στα τρανζίστορ εξόδου VT3 και VT4, ή μάλλον στο κέρδος τους. Τα KT805, 2SC5200, 2N3055, 2SC5198 ταιριάζουν πολύ εδώ. Πρέπει να επιλέξετε δύο πανομοιότυπα τρανζίστορ με το κέρδος όσο το δυνατόν πιο κοντά και θα πρέπει να είναι περισσότερο από 120. Εάν το κέρδος των τρανζίστορ εξόδου είναι μικρότερο από 120, τότε πρέπει να βάλετε ένα τρανζίστορ με υψηλό κέρδος (300 ή περισσότερο ) στο στάδιο του οδηγού (VT2).

Επιλογή βαθμολογιών ενισχυτών

Ορισμένες ονομασίες στο διάγραμμα επιλέγονται με βάση την τάση τροφοδοσίας του κυκλώματος και την αντίσταση φορτίου· ορισμένες πιθανές επιλογές φαίνονται στον πίνακα:

Δεν συνιστάται η αύξηση της τάσης τροφοδοσίας πάνω από 40 βολτ, τα τρανζίστορ εξόδου μπορεί να αποτύχουν. Ένα χαρακτηριστικό των ενισχυτών κατηγορίας Α είναι το μεγάλο ρεύμα ηρεμίας και, κατά συνέπεια, η ισχυρή θέρμανση των τρανζίστορ. Με τάση τροφοδοσίας, για παράδειγμα, 20 βολτ και ρεύμα ηρεμίας 1,5 αμπέρ, ο ενισχυτής καταναλώνει 30 watt, ανεξάρτητα από το εάν παρέχεται σήμα στην είσοδό του ή όχι. Ταυτόχρονα, 15 watt θερμότητας θα διαχέονται σε κάθε τρανζίστορ εξόδου και αυτή είναι η ισχύς ενός μικρού κολλητηρίου! Επομένως, τα τρανζίστορ VT3 και VT4 πρέπει να εγκατασταθούν σε ένα μεγάλο ψυγείο χρησιμοποιώντας θερμική πάστα.

Αυτός ο ενισχυτής είναι επιρρεπής σε αυτοδιέγερση, επομένως ένα κύκλωμα Zobel είναι εγκατεστημένο στην έξοδό του: μια αντίσταση 10 Ohm και ένας πυκνωτής 100 nF συνδεδεμένοι σε σειρά μεταξύ της γείωσης και του κοινού σημείου των τρανζίστορ εξόδου (αυτό το κύκλωμα εμφανίζεται ως διακεκομμένη γραμμή στο διάγραμμα).

Όταν ενεργοποιείτε για πρώτη φορά τον ενισχυτή, πρέπει να ενεργοποιήσετε ένα αμπερόμετρο για να παρακολουθείτε το ρεύμα ηρεμίας. Μέχρι να ζεσταθούν τα τρανζίστορ εξόδου στη θερμοκρασία λειτουργίας, μπορεί να επιπλέει λίγο, αυτό είναι απολύτως φυσιολογικό. Επίσης, όταν το ενεργοποιείτε για πρώτη φορά, πρέπει να μετρήσετε την τάση μεταξύ του κοινού σημείου των τρανζίστορ εξόδου (συλλέκτης VT4 και πομπός VT3) και της γείωσης, θα πρέπει να υπάρχει η μισή τάση τροφοδοσίας εκεί. Εάν η τάση διαφέρει προς τα πάνω ή προς τα κάτω, πρέπει να στρίψετε την αντίσταση κοπής R2.

Πλακέτα ενισχυτή:

Η πλακέτα κατασκευάζεται με τη μέθοδο LUT.

Ενισχυτής που κατασκεύασα

Λίγα λόγια για τους πυκνωτές, την είσοδο και την έξοδο. Η χωρητικότητα του πυκνωτή εισόδου στο διάγραμμα υποδεικνύεται ως 0,1 μF, αλλά μια τέτοια χωρητικότητα δεν είναι αρκετή. Ένας πυκνωτής φιλμ χωρητικότητας 0,68 - 1 μF θα πρέπει να χρησιμοποιείται ως είσοδος, διαφορετικά είναι δυνατή μια ανεπιθύμητη διακοπή χαμηλών συχνοτήτων. Ο πυκνωτής εξόδου C5 πρέπει να ρυθμιστεί σε τάση όχι μικρότερη από την τάση τροφοδοσίας· επίσης δεν πρέπει να είστε άπληστοι με την χωρητικότητα.

Το πλεονέκτημα του κυκλώματος αυτού του ενισχυτή είναι ότι δεν θέτει σε κίνδυνο τα ηχεία του ακουστικού συστήματος, επειδή το ηχείο είναι συνδεδεμένο μέσω ενός πυκνωτή ζεύξης (C5), αυτό σημαίνει ότι εάν εμφανιστεί σταθερή τάση στην έξοδο, για Για παράδειγμα, όταν ο ενισχυτής αποτύχει, το ηχείο θα παραμείνει άθικτο, Εξάλλου, ο πυκνωτής δεν θα επιτρέψει τη διέλευση της τάσης DC.