Схема высококачественного УНЧ на транзисторах (60Вт)

Описываемый ниже усилитель пригоден для усиления мощных звуковых сигналов в составе звуковоспроизводящих установок высокого класса, а также для использования в качестве мощного широкополосного операционного усилителя.

Основные технические характеристики усилителя:

• Номинальная выходная мощность, Вт, при сопротивлении нагрузки, Ом: 8.....48, 4.....60;
• Диапазон воспроизводимых частот при неравномерности АЧХ не более 0,5 дБ и выходной мощности 2 Вт, Гц......0...200000;
• Коэффициент нелинейных искажений при номинальной мощности в диапазоне 20...20000 Гц, %...........0,05;
• Номинальное входное напряжение, В ............ 0,8;
• Входное сопротивление, кОм .......................47;
• Выходное сопротивление, Ом.......................0,02.

Принципиальная схема

Входной каскад усилителя представляет собой два дифференциальных усилителя (включенных параллельно), выполненных на транзисторах VT1, VT3 и VT2, VT4 противоположной структуры.

Рис. 1. Схема высококачественного УНЧ на транзисторах (60Вт).

Генераторы тока на транзисторах VT5, VТ6 обеспечивают стабильность значений (около 1 мА) суммарных эмиттерных токов дифференциальных пар, а также развязку по цепям питания.

Сигнал на выходной усилитель подается с управляемых генераторов тока (VT7, VT7), которые работают противофазно. Такое включение увиличило ток "раскачки" в два раза, снизило нелинейные искажения и улучшило частотные свойства усилителя в целом.

Каждое из плеч симметричного выходного усилителя выполнено по схеме Дарлингтона, и представляет собой трехкаскадный усилитель (в двух каскадах транзисторы включены по схеме с общим эмиттером и в одном - с общим коллектором).

Усилитель охвачен частотно - зависимой ООС, определяющей его коэффициент передачи по напряжению, который в звуковом диапазоне близок к трем. Так как сигнал обратной связи, снимаемый с резистора R39 (R40), пропорционален изменениям тока выходного транзистора, то дополнительно осуществляется довольно жесткая стабилизация рабочей точки этого транзистора.

Напряжение смещения выходной ступени определяется сопротивлением перехода коллектор - эмиттер транзистора VT9 и регулируется резистором R24. Напряжение смещения термостабилизировано диодом VD4, который закреплен на теплоотводе одного из мощных транзисторов.

Элементы коррекции R16, C4, C6 - C11 обеспечивают устойчивость усилителя и выравнивают его АЧХ. Пассивный фильтр низких частот R2C1 предотвращает попадание на вход радиочастотных сигналов.

Цепочка C12R45L1R47 компенсирует реактивную составляющую сопротивления нагрузки. На транзисторах VT12 и VT13 собран узел защиты выходных транзисторов от перегрузок по току и напряжению. Резистор R1 позволяет при необходимости ограничить выходную мощность в соответствии с уровнем сигнала от предварительного усилителя и возможностями применяемого громкоговорителя.

Детали

В схеме усилителе можно использовать и другие маломощные высокочастотные кремниевые транзисторы, например КТ342А, КТ342Б и КТ313Б, КТ315 и КТ361 (с индексами от В до Е).

Транзисторы VT14 и VT15 (возможная замена - КТ816В, КТ816Г и КТ817В, КТ817Г или КТ626В и КТ904А) снабжены ребристыми теплоотводами размерами 23х25х12 мм.

В качестве выходных можно применить транзисторы КТ818ГМ и КТ819ГМ, которые позволяют при повышении напряжения питания получать мощности свыше 70 Вт. Стабилитрон VD1 может быть также Д816Г или 2С536А, VD2 и VD3 - КС147А (при соответствующей коррекции сопротивлений резисторов R11 и R14).

А. Исаев, В. Урин.

Источники: 

1. В помощь радиолюбителю (ВРЛ) № 99 - "Высококачественный экономичный усилитель мощности";
2. Николаев А.П., Малкина М.В. - 500 схем для радиолюбителей. 1998.

Собрал два канала. Звук радует. Хотя когда первый раз собирал поймал возбуд и проект на пол года заглох. Потом поменял конденсатор С12 на высоковольтный, убрал L1 с платы, подобрал транзисторы по парам и все усилитель стал стабильным. Для того что бы убрать фон в динамиках пришлось землю входа подключить через 3 Ома резистор и поднять ток покоя ровно до 20мА.

Пример разводки печатной платы для схемы усилителя из первоисточника:

Да.Собирал по этой двухсторонней плате, где верхний слой сплошная земля с зенковкой отверстий. от Р1 отказался. вход подключил через конденсатор 4.7мкФ. конденсаторы С7, С9 поставил 390пФ. Плату корректировал в спринте под себя для удобства монтажа.