Простой транзисторный усилитель брагина. Усилитель мощности ЗЧ (усовершенствованный вариант)
Схему этого усилителя вместе с печаткой (монтажной) я нашел в журнале радио года 1987. Автор усилителя Г. Брагин . Позже он модернизировал схему, добавив выходной мощности 20 ватт, при этом коэффициент гармоник снизился на порядок. Правда добавилось больше радиодеталей.
Я остановился на первом варианте усилителя. Мне захотелось собрать схему ну лет так восемь назад! Усилитель Брагина - далеко не единственное радиоэлектронное устройство, которое приходилось собирать. Однако именно дефицит компонентов необходимых для сборки УНЧ тормозил весь процесс. Ну и конечно, в течение времени я модернизировал, а точнее, со временем появлялась возможность замены наших отечественных компонентов - больших, на менее объемное. Естественно, размеры всей конструкции усилителя Брагина все время уменьшались.
Трудности начались, когда все детали были припаяны, но усилитель не работал должным образом, а конкретно, нужно было подобрать коэффициент усиления по параметрам КТ816Г(В) с КТ817Г(В), и выходные КТ819 и КТ818 с такими же буквами. Я и не мог даже подумать, что эти данные h21э так сильно отличаются от тех, которые написаны в справочных таблицах. То есть, я так понял, что транзисторы наши отечественные штампуют, не соблюдая никаких стандартов. Приходишь в магазин, где их продают со своим тестером и подбираешь. И чаще всего, скажу я вам, 200-400 разница ощутима, и этой разницы хватало для неправильной нестабильной работы усилителя Брагина . Транзисторы просто перегревались, не успевая толком поработать! Включаю питание и резистором R6, меняя сопротивление, добиваюсь необходимых показателей по напряжению - как указано в схеме усилителя. Все замечательно! Как только подаю на вход сигнал, ток покоя зашкаливает, транзисторы греются и, если продолжать, это все заканчивается тепловым пробоем. Когда, все же, после неоднократного дымка пришел к такому решению, проблема решилась. Сейчас знаю, что лучше сразу на месте подобрать - кто ж знал, что эти h21э так воздушны.
Буквально полгода назад финишная прямая - пятая модернизация усилителя Брагина . Корпус из листового дюралюминия, большие мощные диоды заменил на мостовые, которые намного меньше. Ёмкости были 10000 мкФ x 50 вольт, четыре штуки. Купил китайские 20000 мкФ x 63 В по размерам в пять раз меньше. Трансформатор стоит от лампового телевизора 250 ватт, двукатушечный. Вторичку перемотал. Хотел одно время поменять на тороидальный - так за 1000 руб, да еще придется вторичку перематывать - пусть уж так работает! А еще, чтобы большие радиаторы не ставить, хотя выходные транзисторы не сильно греются, относительно несильно, поставил принудительное охлаждение. 400 мм в квадрате - это без вентилятора на каждый транзистор, а так игольчатые по 150 мм на каждый. Нормально. Предварительный усилитель с регулировкой громкости и тембра на микросхеме TDA1524 собраны. По звучанию приятно - низы, средние и высокие частоты прослушиваются, мне нравится, просто балдею . Бомбоксы, которые имеются в продаже, рядом не стоят с УНЧ Брагина. Нет у них мягкого глубокого баса, да и выходная мощность не та. Для дома вполне достаточно, накрутив до половины, добавив по настроению того желаемого тембра. Просто приятно сушать!
Вот, добившись результата, что б мне еще хотелось - это, конечно, мощности усиления ватт до 200. Просмотрев набор схем усилителей на этом сайте из статьи УМЗЧ 125-200-500, заметил сходство. Последние выходные транзисторы биполярные или полевые. Собрав базовую схему, добавляя или уменьшая количество, меняется выходная мощность с соответствующим изменением питания. У меня появился вопрос. Возможно что-то подобное проделать применительно к усилителю Брагина ? Ну, скажем, с 80 до 200 Вт поднять мощность звука? Или лучше не заморачиваться, а сразу собрать готовый, подобрав по мощности? Будьте добры, посоветуйте.
Предлагаемый вниманию читателей усилитель мощности ЗЧ (УМЗЧ) имеет низкий коэффициент гармоник при сравнительно простом схемном решении, способен выдерживать кратковременное короткое замыкание нагрузки и не требует термостабилизации тока покоя транзисторов оконечного каскада.
Основные технические характеристики
Номинальная (максимальная) мощность на нагрузке сопротивлением 4 Ом, Вт. . . 60 (80)
Номинальный диапазон частот, Гц. . . 20...20 000
Коэффициент гармоник при номинальной выходной мощности в номинальном диапазоне частот, % . . . 0.03
Номинальное входное напряжение, В. . . 0.775
Выходное сопротивление в номинальном диапазоне частот, Ом, не более. . . 0.08
Скорость нарастания выходного напряжения (без конденсатора С2), В/мкс. . . 40
Принципиальная схема усилителя показана на рис.1. Основное усиление по напряжению обеспечивает каскад на быстродействующем ОУ DA1. Предоконечный каскад собран на транзисторах VT1-VT4. Выходной эмиттерный повторитель выполнен на транзисторах VT5, VT6, работающих в режиме В.
При разработке усилителя особое внимание было уделено предоконечному каскаду. С целью снижения нелинейных искажений был выбран режим АВ с относительно большим током покоя (около 20 мА). Температурная стабильность достигнута включением в коллекторные цепи транзисторов VT3, VT4 резисторов сравнительно большого сопротивления R19, R20. Однако из-за отсутствия в предоконечном каскаде 100 %-ной ООС, при изменении его температурного режима возможны колебания тока покоя в пределах 15...25 мА, которые вполне допустимы, поскольку не нарушают эксплуатационную надежность усилителя в целом. Для компенсации возможной нестабильности напряжения база - эмиттер транзисторов VT1, VT2 при изменении температуры в их базовые цепи включены диоды VD3-VD5. Каждое плечо предоконечного каскада охвачено цепью местной ООС глубиной не менее 20 дБ. Напряжение ООС снимается с коллекторных нагрузок транзисторов VT3, VT4 и через делители R11R14 и R12R15 подается в эмиттерные цепи транзисторов VT1, VT2. Частотная коррекция и устойчивость по цепи ООС обеспечиваются конденсаторами С10, С11. Резисторы R13, R16 и R19, R20 ограничивают максимальные токи предоконечного и оконечного каскадов усилителя при коротком замыкании нагрузки. При любых перегрузках максимальный ток транзисторов VT5, VT6 не превышает 3,5…4 А, причем в этом случае они не перегреваются, поскольку успевают сгореть предохранители FU1 и FU2 и отключить питание усилителя.
Диод VD6, включенный между базами транзисторов VT5, VT6, снижает искажения типа "ступенька". Падающее на нем напряжение (около 0,75 В) сужает интервал напряжений на эмиттерных переходах транзисторов, при которых они закрыты. Тем самым обеспечивается их открывание при меньшей амплитуде сигнала и в то же время надежное закрывание в его отсутствие. При малых сигналах в нагрузку течет ток предоконечного каскада, поступающий через резистор R21. К выходу оконечного каскада подключен фильтр нижних частот L1, C14 и R23, уменьшающий амплитуду резких всплесков сигнала (длительностью около 1 мкс) в момент переключения транзисторов выходного каскада и устраняющий колебательные процессы в выходном каскаде. Заметного влияния на скорость нарастания выходного сигнала фильтр не оказывает.
Снижение коэффициента гармоник достигнуто введением глубокой (не менее 70 дБ) общей ООС, напряжение которой снимается с выхода усилителя и через делитель C3-C5, R3 и R4 подается на инвертирующий вход ОУ DA1. Конденсатор С5 корректирует АЧХ усилителя по цепи ООС.
Жесткая стабилизация постоянного выходного
напряжения на уровне не более ±20 мВ достигнута применением в усилителе 100
%-ной ООС по постоянному току. Для снижения этого напряжения до ±1 мВ и менее
необходимо сбалансировать ОУ DA1. подключив к соответствующему выводу (в
зависимости от знака напряжения) резистор R24 или R25 сопротивлением 200... 820
КОм.
Включенная на входе усилителя цепь R1C1 ограничивает его полосу пропускания частотой 160 кГц. Максимально возможная линеаризация АЧХ УМЗЧ в полосе 10...200 Гц достигнута соответствующим выбором емкости конденсаторов С1, С3 и С4.
Усилитель может питаться как от стабилизированного, так и от нестабилизированного источника питания, причем работоспособность его сохраняется при снижении питающих напряжений до ±25 В (разумеется, с соответствующим уменьшением выходной мощности). При использовании стабилизированного источника питания следует учитывать возможность появления на выходе стабилизаторов больших (до 10 В) пульсации с частотой усиливаемого УМЗЧ сигнала при мощности, близкой к номинальной.
Усилитель собран на плате из фольгированного стеклотекстолита толщиной 2 мм, соединенной с внешними цепями разъемом МРН32-1. Транзисторы VT3, VT4 снабжены теплоотводами (рис.2), согнутыми из листового алюминиевого сплава толщиной 1 мм, и установлены на плате. Транзисторы оконечного каскада VT5, VT6 закреплены вне платы на теплоотводах с площадью охлаждающей поверхности 400 см2 каждый. В усилителе использованы резисторы МЛТ, конденсаторы К73-17 (C1), KM (C2, C8-C11), К53-1 (С3, С4, С6, С7), КД (С5), МБМ (С14) и К73-16В (С12, С13). Катушка L1 намотана проводом ПЭВ-2 0,8 в три слоя на корпусе резистора R22 (МТ-1) и содержит 40 витков.
Вместо указанных на схеме можно использовать ОУ К574УД1А, К574УД1В и транзисторы тех же типов, но с индексами Г, Д (VT1, VT2) и В (VT3-VT6).
Усилитель, собранный из исправных деталей, почти не требует налаживания. Как указывалось выше, ток покоя транзисторов VT3, VT4 устанавливают при необходимости подбором резистора R6, а минимальное постоянное напряжение на выходе усилителя - резистора R24 или R25.
Коэффициент гармоник измерялся в полосе 20...20 000 Гц компенсационным методом. Первый выброс выходного напряжения (при отключенном конденсаторе С2) не превышал 3 %, что говорит о хорошей устойчивости усилителя.
На импорте:
Журнал "Радио" 4/87, Г. Брагин, г. Чапаевск, Куйбышевская обл.
Схему этого усилителя вместе с печаткой (монтажной) я нашел в журнале радио года 1987. Автор усилителя Г. Брагин. Позже он модернизировал схему, добавив выходной мощности 20 ватт, при этом коэффициент гармоник снизился на порядок. Правда добавилось больше радиодеталей.
Я остановился на первом варианте усилителя. Мне захотелось собрать схему ну лет так восемь назад! – далеко не единственное радиоэлектронное устройство, которое приходилось собирать. Однако именно дефицит компонентов необходимых для сборки УНЧ тормозил весь процесс. Ну и конечно, в течение времени я модернизировал, а точнее, со временем появлялась возможность замены наших отечественных компонентов – больших, на менее объемное. Естественно, размеры всей конструкции усилителя Брагина все время уменьшались.
Трудности начались, когда все детали были припаяны, но усилитель не работал должным образом, а конкретно, нужно было подобрать коэффициент усиления по параметрам КТ816Г(В) с КТ817Г(В), и выходные КТ819 и КТ818 с такими же буквами. Я и не мог даже подумать, что эти данные h21э так сильно отличаются от тех, которые написаны в справочных таблицах. То есть, я так понял, что транзисторы наши отечественные штампуют, не соблюдая никаких стандартов. Приходишь в магазин, где их продают со своим тестером и подбираешь. И чаще всего, скажу я вам, 200-400 разница ощутима, и этой разницы хватало для неправильной нестабильной работы усилителя Брагина. Транзисторы просто перегревались, не успевая толком поработать! Включаю питание и резистором R6, меняя сопротивление, добиваюсь необходимых показателей по напряжению – как указано в схеме усилителя. Все замечательно! Как только подаю на вход сигнал, ток покоя зашкаливает, транзисторы греются и, если продолжать, это все заканчивается тепловым пробоем. Когда, все же, после неоднократного дымка пришел к такому решению, проблема решилась. Сейчас знаю, что лучше сразу на месте подобрать – кто ж знал, что эти h21э так воздушны.
Буквально полгода назад финишная прямая – пятая модернизация усилителя Брагина. Корпус из листового дюралюминия, большие мощные диоды заменил на мостовые, которые намного меньше. Ёмкости были 10000 мкФ x 50 вольт, четыре штуки. Купил китайские 20000 мкФ x 63 В по размерам в пять раз меньше. Трансформатор стоит от лампового телевизора 250 ватт, двукатушечный. Вторичку перемотал. Хотел одно время поменять на тороидальный – так за 1000 руб, да еще придется вторичку перематывать – пусть уж так работает! А еще, чтобы большие радиаторы не ставить, хотя выходные транзисторы не сильно греются, относительно несильно, поставил принудительное охлаждение. 400 мм в квадрате – это без вентилятора на каждый транзистор, а так игольчатые по 150 мм на каждый. Нормально. Предварительный усилитель с регулировкой громкости и тембра на микросхеме TDA1524 собраны. По звучанию приятно – низы, средние и высокие частоты прослушиваются, мне нравится, просто балдею. Бомбоксы, которые имеются в продаже, рядом не стоят с УНЧ Брагина. Нет у них мягкого глубокого баса, да и выходная мощность не та. Для дома вполне достаточно, накрутив до половины, добавив по настроению того желаемого тембра. Просто приятно сушать!
Вот, добившись результата, что б мне еще хотелось – это, конечно, мощности усиления ватт до 200. Просмотрев набор схем усилителей на этом сайте из статьи УМЗЧ 125-200-500, заметил сходство. Последние выходные транзисторы биполярные или полевые. Собрав базовую схему, добавляя или уменьшая количество, меняется выходная мощность с соответствующим изменением питания. У меня появился вопрос. Возможно что-то подобное проделать применительно к усилителю Брагина? Ну, скажем, с 80 до 200 Вт поднять мощность звука? Или лучше не заморачиваться, а сразу собрать готовый, подобрав по мощности? Будьте добры, посоветуйте.
Страница 2 из 2
Вариант усилителя Г. Брагина (переделан вход и стабилизатор питания ОУ заменены выходные транзисторы) прислал Basil
Рисунок печатной платы с размещением деталей , размер платы 140х101мм.
Описание:
Итак, печатка новая. Разработана очередная печатка, наиболее удачная. Стеклотекстолит 1.5мм, стандарт, односторонний. Печатка cпроектирована и расчитана на установку постоянных резисторов МЛТ (MF, CF и т.д.), мощность у не подписанных 0.25Вт. R37, R38 типа SQP (лучше купить заводские, чем мучатся с изготовлением самодельных). Конденсаторы плёночные полипропиленовые (C1 - К78-2, С10,11 - К78-31). С3,12,13 - керамика (NPO), остальные К73 (С4,С5 подходящие по размерам). ОУ можно заменить на LF411 и подобные. Родной по схеме К574 ставить не рекомендуется, ввиду опасности потери устойчивости. Резисторы желательно брать не более 5% допуска, чтобы не нарушать баллансировку плеч. R11-R15 подобрать с допуском 1%.
Транзисторы попарно подбираются по коэффициенту усиления (h FE , h 21). Особенно тщательно нужно подобрать транзисторы первого каскада, т.к. он задает смещение. На предвыход можно поставить пару от Hitachi 2SB649 и 2SD669, как VT7 и VT8 соответственно. VT5 и VT6 менять на более высокочастотные не стоит.
Ну и естественно настройка:
Перед включением ОБЯЗАТЕЛЬНО (!) проверить на
возможные ошибки, а это капли олова между дорожками, непропаи, неправильные
детали (бывает что путают резисторы). После тщательной проверки усилитель
подключается к БП через мощные резисторы (2 Ватта минимум), Ом так по 20. Не
забывать о предохранителях Проверяются контрольные точки (напряжение,
указанное на схеме отностительно земли) и неналичие подпаленых деталей. Также
оценивается нагрев резисторов по питанию, если они сильно греются, значит где-то
коротит или очень большой ток покоя.
Ток покоя (замкнув вход на землю):
- Подбор диодов, это самый важный момент. Стоит подобрать диоды по минимальному прямому сопротивлению. Чем меньше, тем ниже будет ток покоя и легче его настраивать.
- После подбора диодов необходимый ток покоя выставлять подбором R13, сильно уменьшать его не стоит. 1.5кОма уже дают ток покоя порядка 70мА.
- Еще можно ток покоя менять подбором R27, R28. Но незначительно, нужно сильно менять номинал, например раза в два. В меньшую сторону не стоит.
Далее подключается сигнал на вход и проверяется работоспособность усилителя, и наличие неискаженного сигнала на выходе (презисторы по питанию не отключать!). Если все нормально, проверяется на нагрузке. При исправных деталях и аккуратном монтаже усилитель начинает работать сразу, требуется только настройка тока покоя. Но излишняя осторожность не помешает.
Для более устойчивой работы советую применить большие радиаторы, чтобы они могли с честью выдержать нагрев транзисторов. Изначально ток покоя должен быть около 200мА, но благодаря специальным ухищрениям описаным выше возможно выставить его в довольно широких пределах. Главное не перегружать компектующие. В моем усилителе применены игольчатые радиаторы И-110, 1100см кв. на канал.
Земля подключается в точку между С19 и С20. Земляной провод от колонок припаивается в эту же точку.
Для питания данного стереоусилителя используется трансформатор ТС-180-2 от
лампового телевизора. Желательно поставить торроидальный трансформатор, он дает
меньше наводок и имеет более высокий КПД. Но ТС легок в плане доставаемости и
перемотки катушек, т.к. его сердечник легко разбирается. Можно применить и более
мошный, например ТС-270,
усилитель получит больше свободы в плане мощности.
Также рекомендуется увеличить конденсаторы фильтра БП (С19, С20), если требуется
больее мощные и правильные низкие частоты.
Ответы на вопросы будут пополняться по мере поступления..
Большинство аудиолюбителей достаточно категорично и не готово к компромиссам при выборе аппаратуры, справедливо полагая, что воспринимаемый звук обязан быть чистым, сильным и впечатляющим. Как этого добиться?
Поиск данных по Вашему запросу:
Усилитель брагина на импорте
Схемы, справочники, даташиты:
Прайс-листы, цены:
Обсуждения, статьи, мануалы:
Дождитесь окончания поиска во всех базах.
По завершению появится ссылка для доступа к найденным материалам.
Пожалуй, основную роль в решении этого вопроса сыграет выбор усилителя.
Функция
Усилитель отвечает за качество и мощь воспроизведения звука. При этом при покупке стоит обратить внимание на следующие обозначения, знаменующие внедрение высоких технологий в производство аудио - аппаратуры:
- Hi-fi. Обеспечивает максимальную чистоту и точность звука, освобождая его от посторонних шумов и искажений.
- Hi-end. Выбор перфекциониста, готового немало заплатить за удовольствие различать мельчайшие нюансы любимых музыкальных композиций. Нередко к этой категории относят аппаратуру ручной сборки.
Технические характеристики, на которые следует обратить внимание:
- Входная и выходная мощность. Решающее значение имеет номинальный показатель выходной мощности, т.к. краевые значения часто недостоверны.
- Частотный диапазон. Варьируется от 20 до 20000 Гц.
- Коэффициент нелинейных искажений. Здесь все просто - чем меньше, тем лучше. Идеальное значение, согласно мнению экспертов - 0,1%.
- Соотношение сигнала и шума. Современная техника предполагает значение этого показателя свыше 100 дБ, что сводит к минимуму посторонние шумы при прослушивании.
- Демпинг-фактор. Отражает выходное сопротивление усилителя в его соотношении с номинальным сопротивлением нагрузки. Иными словами, достаточный показатель демпинг-фактора (более 100) уменьшает возникновение ненужных вибраций аппаратуры и т.п.
Следует помнить: изготовление качественных усилителей - трудоемкий и высокотехнологичный процесс, соответственно, слишком низкая цена при достойных характеристиках должна Вас насторожить.
Классификация
Чтобы разобраться во всем многообразии предложений рынка, необходимо различать продукт по различным критериям. Усилители можно классифицировать:
- По мощности. Предварительный - своеобразное промежуточное звено между источником звука и конечным усилителем мощности. Усилитель мощности, в свою очередь, отвечает за силу и громкость сигнала на выходе. Вместе они образуют полный усилитель.
Важно: первичное преобразование и обработка сигнала происходит именно в предварительных усилителях.
- По элементной базе различают ламповые, транзисторные и интегральные УМ. Последние возникли с целью объединить достоинства и минимизировать недостатки первых двух, например, качество звука ламповых усилителей и компактность транзисторных.
- По режиму работы усилители подразделяются на классы. Основные классы - А, В, АВ. Если усилители класса А используют много энергии, но выдают высококачественный звук, класса B с точностью до наоборот, класс AB представляется оптимальным выбором, представляя собой компромиссное соотношение качества сигнала и достаточно высокого КПД. Также различают классы C, D, H и G, возникшие с применением цифровых технологий. Также различают однотактные и двухтактные режимы работы выходного каскада.
- По количеству каналов усилители могут быть одно-, двух- и многоканальными. Последние активно применяются в домашних кинотеатрах для формирования объемности и реалистичности звука. Чаще всего встречаются двухканальные соответственно для правой и левой аудиосистем.
Внимание: изучение технических составляющих покупки, конечно, необходимо, но зачастую решающим фактором является элементарное прослушивание аппаратуры по принципу звучит-не звучит.
Применение
Выбор усилителя в большей степени обоснован целями, для которых он приобретается. Перечислим основные сферы использования усилителей звуковой частоты:
- В составе домашнего аудиокомплекса. Очевидно, что лучшим выбором является ламповый двухканальный однотакт в классе А, также оптимальный выбор может составить трехканальный класса АВ, где один канал определен для сабвуфера, с функцией Hi - fi.
- Для акустической системы в автомобиле. Наиболее популярны четырехканальные усилители АВ или D класса, в соответствии с финансовыми возможностями покупателя. В автомобилях также востребована функция кроссовер для плавной регулировки частот, позволяющей по мере необходимости срезать частоты в высоком или низком диапазоне.
- В концертной аппаратуре. К качеству и возможностям профессиональной аппаратуры обоснованно предъявляются более высокие требования в силу большого пространства распространения звуковых сигналов, а также высокой потребности в интенсивности и длительности использования. Таким образом, рекомендуется приобретение усилителя классом не ниже D, способного работать почти на пределе своей мощности (70-80% от заявленной), желательно в корпусе из высокотехнологичных материалов, защищающем от негативных погодных условий и механических воздействий.
- В студийной аппаратуре. Все вышеизложенное справедливо и для студийной аппаратуры. Можно добавить о наибольшем диапазоне воспроизведения частот - от 10 Гц до 100 кГц в сравнении с таковым от 20 Гц до 20 кГц в бытовом усилителе. Примечательна также возможность раздельной регулировки громкости на различных каналах.
Таким образом, чтобы долгое время наслаждаться чистым и качественным звуком, целесообразно заранее изучить все многообразие предложений и подобрать вариант аудио аппаратуры, максимально отвечающий Вашим запросам.