Малогабаритный стереофонический усилитель для любительского радиокомплекса

Усилитель (рис. 1) предназначен для работы в стереофоническом радиокомплексе. Чувствительность его со входа радиоприемника 50 мВ, со входа магнитофона 25 мВ, со входа электропроигрывающего устройства с корректирующим усилителем 500 мВ при входном сопротивлении соответственно 200, 500 и 500 кОм. Номинальная выходная мощность каждого канала усилителя 8 Вт на нагрузке 8 Ом и 14 Вт на нагрузке 4,5 Ом при коэффициенте нелинейных искажений не более 1,5%. Выходное сопротивление каждого канала около 0,3 Ом. Номинальное сопротивление нагрузки 8 Ом. Диапазон рабочих частот 25—-15 000 Гц. Отношение сигнал/шум не менее 58 дБ, переходное затухание между каналами 40 дБ в полосе частот 50—8000 Гц. Регулировка тембра раздельная по низшим и высшим звуковым частотам. Диапазон регулировки ± 15 дБ.

Стереоусилитель имеет гнезда для подключения телефонов, предусмотрена возможность работы в режиме моно с удвоенной выходной мощностью на два громкоговорителя и с номинальной мощностью на один.

Размер усилителя 240 X 140 X 65 мм, масса 2,3 кг. Питается усилитель от сети переменного тока напряжением 127 и 220 В. Максимальная потребляемая мощность 42 Вт.

Принципиальная схема одного канала стереоусилите-ля показана на рис. 2.

Входные сигналы через соответствующие делители напряжения, разделительный конденсатор С1 и регулятор громкости R1 поступают на предварительный усилитель, собранный на транзисторах Т1—Т4. Он включает два усилительных каскада и мостовой регулятор тембра. Каждый каскад представляет собой универсальную усилительную ячейку на транзисторах различной структуры. Благодаря глубокой отрицательной обратной связи обе ячейки имеют весьма стабильные параметры, не зависящие от изменения температуры и питающих напряжений, а также широкую полосу пропускания ДВ же при использовании транзисторов с низкой граничной частотой. Автором во входной ячейке использованы кремниевые транзисторы, имеющие минимальный коэффициент шума, однако их вполне молено заменит!) на другие транзисторы соответствующей структуры, выбрав из них наименее шумящие. Питается предварительный усилитель от стабилизированного источника питания напряжением + 30 В через развязывающие фильтры R15C10 и R11C6. Тембр регулируется резисторами R6, R8.

Оконечный усилитель собран на транзисторах Т5 — Т9 по стандартной схеме, обеспечивающей необходимую стабильность параметров. Для снижения нелинейных искажений усилитель охвачен отрицательной обратной связью, напряжение которой снимается с выхода усилителя и через цепь R23C15 подается на базу транзистора Т5. Конденсаторы С13, С15 устраняют самовозбуждение оконечных каскадов на ультразвуковых частотах. Диод Д1 предназначен для термостабилизации начального тока выходных транзисторов. Если усилитель предполагается использовать в большом температурном диапазоне, диод Д1 желательно заменить двумя диодами— германиевым и кремниевым, соединенными последовательно, что улучшит термостабильность оконечных каскадов.

Стабилизатор напряжения представляет собой упрощенный вариант стабилизатора, опубликованного в журнале Радио, 1974, № 10, с. 46. При изменении напряжения сети от 250 до 140 В выходное напряжение ста-билизатора меняется от 31 до 30 В. Уровень пульсаций напряжения на выходе стабилизатора не превышает 50—60 мВ. В усилителе предусмотрена защита выходных транзисторов от короткого замыкания в нагрузке. При увеличении тока нагрузки более 1,2 А транзисторы стабилизатора закрываются, полностью обесточивая усилитель.

Индикация включения усилителя и короткого замыкания в нагрузке осуществляется лампами Л1, Л2.

При включении усилителя в сеть срабатывает реле Р1 и загорается лампа Л2. Если на выходе стабилизатора напряжение исчезнет, контакты реле включат лампу Л1, и она загорится, сигнализируя о перегрузке усилителя или коротком замыкании в нагрузке.

Конструктивно усилитель выполнен в виде трех блоков: усилителя, регуляторов тембра и питания. Все блоки укреплены на основании из листового дюралюминия толщиной 2,5 мм . размером 240X120 мм (рис. 3).

Блок усилителей (рис. 4) состоит из игольчатого радиатора, на внутренней стороне которого на стойках длиной 25 мм укреплены печатные платы усилителей обоих каналов и термостабилизирующие диоды. Диоды должны иметь хороший тепловой контакт с поверхностью радиатора. На внешней стороне радиатора размещены выходные транзисторы, причем транзистор Т8 укреплен через изолирующие прокладки из фторопласта толщиной 20 мкм. Радиатор изготовлен из пластины дюралюминия размером 240 X 80 X 4 мм. Способ изготовления описан в журнале Радио, 1975, № 2, с. 54. К основанию радиатор крепится с помощью двух уголков.

В блок регулировки тембра входят переменные резисторы R1, R6, R8, а также детали, относящиеся к цепям регулировки тембра и громкости, и переключатель В1. Все детали смонтированы на дюралюминиевом уголке, прикрепленном к основанию двумя винтами.

Блок питания состоит из трансформатора Tp1, стабилизатора (рис. 5), устройства индикации, выключателя сети В2 и предохранителя Пр1. Плата стабилизатора крепится на основании усилителя винтом и гайкой М3, а выключатель питания с устройством индикации — на дюралюминиевом уголке.

В усилителе применены широко распространенные детали. Резисторы УЛМ-0,12, МЛТ-0,125, МЛТ-0,5; конденсаторы С1—ЭМИ, С2, С4, С5, С7, С8—МБМ, СЗ, С6, С9 —К50-3, С10, СП, С12, С16 — К50-6, С14, С17— ЭГЦ, С13, С15 — КТК-М. Переменные резисторы: R1—СП-IB, a R6.R8 — СП-1 А. Малогабаритный переключатель диапазонов В1 — от приемников Меридиан, Россия. Выключатель питания — кнопочный от настольных ламп. Реле Р1 — РЭС-10, паспорт РС4.524.301. Трансформатор питания самодельный, выполнен на маг-китопроводе ШЛ20Х32, обмотка 1-2 содержит 950 витков провода ПЭВ-1 0,23, 2-5 — 700 витков ПЭВ-1 0,2, 4-5 — 190 витков и 5-6 — 45 витков провода ПЭВ-1 0,55.

Транзисторы усилителя должны иметь коэффициент Вст в следующих пределах: Т1—Т4 — 60—80, Т5—Т7— 40—50, Т8— Т9 — 10—15, Т10 —5—10, Т11 — 30—50.

Налаживание усилителя желательно начинать с блока питания. Включив усилитель в сеть, подбором сопротивления резистора R34 на выходе стабилизатора следует установить напряжение 30 В. Далее, подключив к выходу стабилизатора амперметр с пределами измерения 2—3 А, необходимо убедиться в работоспособности системы защиты. При исправной работе системы защиты ток через амперметр должен отсутствовать.

После этого можно приступить к налаживанию оконечных каскадов усилителя, руководствуясь общепринятой методикой. Подробно с ней можно познакомиться в журнале Радио, 1970, № 2, с. 29—30. Ток покоя оконечных каскадов должен быть в пределах 20— 30 мА, а общий ток, потребляемый усилителем одного канала в режиме молчания, 28—38 мА.

Предварительные усилители налаживают, подбирая сопротивления резисторов R3, R12 так, чтобы на эмиттерах транзисторов Т2, Т4 установились напряжения, указанные на принципиальной схеме. Если выяснится, что усилитель возбуждается на ультразвуковых частотах в верхнем положении движка R1, необходимо параллельно резистору R3 подключить конденсатор емкостью 10— 20 пФ , который, практически не влияя на частотную характеристику усилителя, устраняет самовозбуждение входного каскада.

Далее усилитель проверяется на соответствие параметрам, указанным в начале статьи. На этом настройку можно считать законченной.