Простой симметричный усилитель MosFet (75 Вт/4 Ом)

Технические характеристики:

Диапазон усиливаемых частот по уровню 0 дБ: 40 – 20000 Гц

Завал АЧХ на частоте 30 Гц (20 Гц): -0,5 дБ (-1,2 дБ)

Выходная мощность (RMS): 75 Вт/8 Ом (110 Вт/4 Ом)

Чувствительность: 1,2 В

Полные гармонические искажения на частоте 1 кГц (10 кГц) при мощности:

1 Вт: 0,0025% (0,005%)

10 Вт: 0,002% (0,013%)

20 Вт: 0,004% (0,013%)

50 Вт: 0,009% (0,05%)

70 Вт: 0,017% (0,1%)

Электрическая схема усилителя:

^Нажмите для увеличения^

Используемые детали в схеме усилителя:

R1, R20: 10 кОм/0,25 Вт
R2: 1 кОм/0,25 Вт
R3, R12: 1,5 кОм/0,25 Вт
R4, R5, R10, R11: 100 Ом/0,25 Вт
R6, R9: 18 кОм/0,25 Вт
R7, R8: 3,3 кОм/0,25 Вт
R13: 150 кОм/0,25 Вт
R14: 560 Ом/0,25 Вт
R15, R17: 22 Ом/0,25 Вт
R16: 500 Ом/ 0,5 Вт (триммер, металлокерамика)
R18, R22: 100 Ом/0,25 Вт
R19, R21: 330 Ом/0,25 Вт
R23, R24, R26: 0,22 Ом/5 Вт (проволочный)
R25: 10 Ом/2,5 Вт
C1: 1 мкФ/63 В (полиэфирный )
C2: 330 пФ/63 В (полистирольный или керамический)
C3: 10 пФ/63 В (полистирольный или керамический)
C4: 0,22 мкФ/63 В (полиэфирный)
C5: 220 мкФ/25 В (электролитический)
C6, C8, C10: 0,1 мкФ/63 В (полиэфирный)
C7, C9: 220 мкФ/63 В (электролитический)
D1: BZX79/36 (стабилитрон 36 В, 0,5 Вт)
Т1, Т2: BC546 (65 В, 100 мА, NPN)
Т3, Т4: BC556 (65 В, 100 мА, PNP)
Т5: MJE350 (200 В, 500 мА, PNP)
Т6: Mje340 (200 В, 500 мА, NPN)
Т7: 2SK1058 (160 В, 7 A, N-канальный MosFET)
Т8: 2SJ162 (160 В, 7 A, P-канальный MosFET)

Электрическая схема блока питания:

^Нажмите для увеличения^

Используемые детали в схеме блока питания:

R1: 3,9 кОм/1 Вт
C1, C2: 4700 мкФ/63 В (электролитический)
C3, C4: 0,1 мкФ/63 В (полиэфирный)
D1: диодный мост 400 В/8 А
D2: 5 мм красный светодиод
F1, F2: предохранители на 4 А
Tr1: сетевой трансформатор с двумя вторичками по 35 В и мощностью 160-200 Вт

Электрическая схема была перерисована с оригинальной схеме на сайте redcircuits.com:

^Нажмите для увеличения^

Комментарии:

В интересной статье “симметрия в схемах звуковых усилителей”, опубликованной в журнале “Electronics & Wireless world” за январь 1985 года, знаменитый J. L. Linsley Hood писал:

Существуют трудности в том, чтобы полагаться на собственные или чужие уши слушателей для оценки качества аудиосхем. Тем не менее, можно сформировать мнения о природе схемных структур, которые приводят к благоприятным ответам аудитории, и из них наиболее легко определяется симметрия в архитектуре схемы.

Конечно, нужно признать, что истинная симметрия, как между NPN и PNP, так и между N-канальной или Р-канальной конструкции, на самом деле неосуществима, просто потому, что подвижность электронов и отверстий настолько различна. Тем не менее, на низких частотах возможна некоторая мера зеркальной симметрии, и это, по-видимому, иногда предпочтительней слушателям, когда сравниваются две в остальном сходные структуры схемы.

Рассматривая это наблюдение, возникает соблазн рационализировать это предпочтение как следствие чувствительности уха к любым ограничивающим эффектам скорости вращения, поскольку можно утверждать, что в истинно симметричной структуре неизбежные блуждающие емкости нагрузки будут управляться в обоих направлениях полярности и, как следствие, будут иметь лучшие поворотные характеристики, чем одноконтурная система драйверов”.

Поэтому был разработан максимально простой симметричный усилитель, принципиальная схема которого приведена выше.

Относительное неудобство симметричных конфигураций звуковых цепей заключается в поддержании постоянного среднего тока через усилительное устройство, проблема, которая не возникает, когда нагрузка сама является источником постоянного тока, и некоторая внешняя сеть обратной связи используется для стабилизации рабочей точки постоянного тока, как в более обычной топологии усилителя, всегда принятой в наших более ранних проектах.

Поэтому для обеспечения максимальной стабильности, в дополнение к одиночному стабилитрону (D1), используемому для стабилизации входного каскада и, следовательно, токов каскада драйвера, использование V-МОП-транзисторов в выходном каскаде становится обязательным. Для этой цели, хорошо известная пара Хитачи 2SК1058 и 2SJ162 была использована с превосходными результатами.

Примечания:

Пожалуйста, не пытайтесь заменить предписанные силовые транзисторы Hitachi MosFet на другие устройства.
Пожалуйста, заметьте, что план Штыря MosFets Хитачи отличал большинств типы MosFet на рынке.
36V стабилитрон (D1) может быть не так легко найти. Этот недостаток может быть преодолен путем подключения последовательно 24 В и 12 В или двух 18 В стабилитронов.
Ток покоя измеряется, подключением последовательно к положительной питающей магистрали, без входного сигнала.
Установите триммер R17 на минимальное сопротивление.
Включайте питания усилителя и регулируйте R17 для достижения тока покоя около 100 мА.
Подождите около 15 минут, посмотрите, изменяется ли ток, и при необходимости скорректируйте его.
В блоке питания емкость C1 и C2 минимальна и является для мон усилителя, для стерео емкост нужно увеличить до 10000 мкФ.
Правильное заземление очень важно для устранения шума и контуров заземления. Подключите к той же точке заземленные стороны R1, C2 и C5 и заземленный входной провод. Соедините C7 с C10 для того чтобы вывести наружу земля. После этого соедините отдельно землю входного сигнала и выхода к земле электропитания.

Еще одна схема, нашел на rcl-radio.ru: