Prosty wzmacniacz tranzystorowy klasy „A”

Teraz w Internecie można znaleźć ogromną liczbę obwodów różnych wzmacniaczy na mikroukładach, głównie serii TDA. Mają całkiem dobre właściwości, dobrą wydajność i nie są aż tak drogie, dlatego są tak popularne. Jednak na ich tle wzmacniacze tranzystorowe, które choć trudne w konfiguracji, są nie mniej ciekawe, pozostają niezasłużenie zapomniane.

Obwód wzmacniacza

W tym artykule przyjrzymy się procesowi montażu bardzo nietypowego wzmacniacza, pracującego w klasie „A” i zawierającego tylko 4 tranzystory. Schemat ten został opracowany w 1969 roku przez angielskiego inżyniera Johna Linsleya Hooda i pomimo podeszłego wieku pozostaje aktualny do dziś.

W przeciwieństwie do wzmacniaczy na mikroukładach, wzmacniacze tranzystorowe wymagają starannego dostrojenia i doboru tranzystorów. Ten schemat nie jest wyjątkiem, chociaż wygląda niezwykle prosto. Tranzystor VT1 – wejście, konstrukcja PNP. Możesz eksperymentować z różnymi tranzystorami PNP małej mocy, w tym germanowymi, na przykład MP42.Tranzystory takie jak 2N3906, BC212, BC546, KT361 dobrze sprawdziły się w tym obwodzie jako VT1. Tranzystor VT2 - nadają się tutaj konstrukcje NPN, średniej lub małej mocy, KT801, KT630, KT602, 2N697, BD139, 2SC5707, 2SD2165. Szczególną uwagę należy zwrócić na tranzystory wyjściowe VT3 i VT4, a raczej na ich wzmocnienie. Dobrze nadają się tutaj KT805, 2SC5200, 2N3055, 2SC5198. Musisz wybrać dwa identyczne tranzystory o wzmocnieniu jak najbliżej i powinno ono wynosić więcej niż 120. Jeśli wzmocnienie tranzystorów wyjściowych jest mniejsze niż 120, musisz umieścić tranzystor o wysokim wzmocnieniu (300 lub więcej ) na stopniu sterownika (VT2).

Wybór mocy wzmacniacza

Niektóre wartości znamionowe na schemacie zostały wybrane na podstawie napięcia zasilania obwodu i rezystancji obciążenia; niektóre możliwe opcje pokazano w tabeli:

Nie zaleca się zwiększania napięcia zasilania powyżej 40 woltów, ponieważ tranzystory wyjściowe mogą ulec awarii. Cechą wzmacniaczy klasy A jest duży prąd spoczynkowy, a co za tym idzie, silne nagrzewanie tranzystorów. Przy napięciu zasilania wynoszącym na przykład 20 woltów i prądzie spoczynkowym 1,5 ampera wzmacniacz zużywa 30 watów, niezależnie od tego, czy sygnał jest dostarczany na jego wejście, czy nie. Jednocześnie na każdym z tranzystorów wyjściowych zostanie rozproszone 15 watów ciepła, a to jest moc małej lutownicy! Dlatego tranzystory VT3 i VT4 należy zainstalować na dużym grzejniku za pomocą pasty termicznej.

Wzmacniacz ten jest podatny na samowzbudzenie, dlatego na jego wyjściu zainstalowany jest obwód Zobela: rezystor 10 Ohm i kondensator 100 nF połączone szeregowo pomiędzy masą a punktem wspólnym tranzystorów wyjściowych (obwód ten jest pokazany linią przerywaną na schemacie).

Przy pierwszym włączeniu wzmacniacza należy włączyć amperomierz, aby monitorować prąd spoczynkowy. Dopóki tranzystory wyjściowe nie rozgrzeją się do temperatury roboczej, może trochę unosić się, jest to całkiem normalne. Ponadto przy pierwszym włączeniu należy zmierzyć napięcie między punktem wspólnym tranzystorów wyjściowych (kolektor VT4 i emiter VT3) a masą, powinna tam być połowa napięcia zasilania. Jeśli napięcie różni się w górę lub w dół, należy przekręcić rezystor przycinający R2.

Płyta wzmacniacza:

Płytka wykonana jest metodą LUT.

Wzmacniacz który zbudowałem

Kilka słów o kondensatorach, wejściu i wyjściu. Pojemność kondensatora wejściowego na schemacie jest oznaczona jako 0,1 µF, ale taka pojemność nie jest wystarczająca. Jako wejście należy zastosować kondensator foliowy o pojemności 0,68 - 1 µF, w przeciwnym razie możliwe jest niepożądane odcięcie niskich częstotliwości. Kondensator wyjściowy C5 należy ustawić na napięcie nie mniejsze niż napięcie zasilania, nie należy też przesadzać z pojemnością.

Zaletą obwodu tego wzmacniacza jest to, że nie stwarza on zagrożenia dla głośników systemu akustycznego, ponieważ głośnik jest podłączony poprzez kondensator sprzęgający (C5), oznacza to, że jeśli na wyjściu pojawi się stałe napięcie, np. na przykład, gdy wzmacniacz ulegnie awarii, głośnik pozostanie nienaruszony. W końcu kondensator nie pozwoli na przejście napięcia stałego.