Усилитель НЧ мощностью 3 Вт

Усилитель предназначен для работы в ансамбле электромузыкальных инструментов или высококачественного воспроизведения звука как от моно-, так и от стереофонических звукоснимателей, магнитофонов и радиоприемников. Он может использоваться и как квадрафонический при соответствующей расстановке и подключении звуковых колонок (см. Радио, 1972, № 9, с. 36).

Большой запас мощности усилителя и широкие пределы регулировки уровня громкости позволяют использовать его для озвучивания помещений площадью от десятков до сотен квадратных метров и даже открытых площадей.

В комплект устройства входят усилитель НЧ и четыре звуковые колонки.

Усилитель содержит два одинаковых независимых усилительных канала; максимальная мощность каждого 65 Вт. Сопротивление нагрузки каждого канала 14 Ом. Полоса усиливаемых частот по электрическому тракту составляет 20—40 000 Гц при коэффициенте нелинейных искажений не более 0,6—0,8%, полоса эффективно воспроизводимых частот акустическими агрегатами 50— 18 000 Гц. Чувствительность усилителя со входов 1 и 2 составляет 0,5—0,6 мВ, со входа 3—20 мВ, со входа 4— 0,8 В. Общее количество входов восемь. Регулировка тембра раздельная: на частотах 40 Гц и 15 кГц, ±15 дБ.

Питается усилитель от сети переменного тока напряжением 220 В. Его размер 170X416X270 мм, масса 15 кг.

В каждой звуковой колонке номинальной мощностью 30 ВА установлено по шесть динамических головок 4ГД-28 и две ЗГД-31. Размер звуковых колонок 770Х Х520Х220 мм, масса 12 кг.

Принципиальная электрическая схема одного из двух каналов усилителя НЧ изображена на рис. 1 (блок питания общий для обоих каналов). Микрофонные усилители собраны на транзисторах Т1—Т4. Для получения хорошего отношения сигнал/шум и высокого входного сопротивления их первые каскады собраны на полевых транзисторах. Каскады охвачены отрицательной обратной связью по току (через резисторы R3 и R13), благодаря чему они обладают высоким входным сопротивлением во всем диапазоне рабочих частот. Для снижения выходного сопротивления первых каскадов ток истока выбран достаточно большим — около 0,8 мА. Несмотря на это, уровень шума на их выходах очень мал, так как шумы полевых транзисторов не зависят от тока в канале.

Со стоков транзисторов Т1 и ТЗ сигналы поступают через разделительные конденсаторы С2 и Сб на вторые каскады усилителей, собранные на транзисторах Т2 и Т4. Резисторы R4, R6, R14 и R16 являются элементами обратной связи, а резисторы R4 и R14, кроме того, служат для подбора и стабилизации режима работы транзисторов. Переменные резисторы R7 и R17 служат для регулировки громкости сигналов, поступающих на микрофонные усилители.

Третий каскад усилительного канала собран на лампе по обычной схеме усилителя на резисторах. Кроме сигналов с микрофонных усилителей, на управляющую сетку лампы третьего каскада может поступать сигнал со входа 3 от звукоснимателей электрогитар или элек-дропроигрывающих устройств. Входное сопротивление со входа 3 выбрано большим (1,5 МОм) исходя из того, что пьезокерамические звукосниматели имеют большую отдачу в области низких частот при большом входном сопротивлении усилителя.

С нагрузки третьего каскада (R21) сигналы поступают на общий регулятор громкости R23 и далее — на раздельные (по частотам) регуляторы тембра.

Выключатели В1 и В2 служат для отключения первых каскадов усилителя в тех случаях, когда на них не подаются сигналы. В противном случае наряду с полезным сигналом будут усиливаться и собственные шумы первых каскадов.

Ко входу 4 могут подключаться магнитофон, электроорган или радиоприемник.

После цепей регулировки тембра сигналы поступают на четвертый каскад усиления, собранный на левом по схеме триоде лампы Л2. Его анод для улучшения частотной характеристики и устранения возможности самовозбуждения усилителя на ультранизких частотах (1—6 Гц) непосредственно подключен к сетке правого триода той же лампы. Корректирующая цепь R31C16 служит для компенсации частотных искажений, вносимых переходными конденсаторами и резисторами утечки в цепях управляющих сеток, ламп последующих фазоинверторного и выходного каскадов.

Для устранения фона переменного тока накальные нити ламп Л1 и Л2 питаются постоянным током, подаваемым с выпрямителя, собранного на диодах Д17, Д18. С этой же целью в цепь накала лампы Л3 с делителя R55, R56 подается положительное (относительно катода) напряжение 50 В.

После фазоинверторного каскада (Л2) сигналы усиливаются каскадом на лампе ЛЗ. Сопротивления регистров в анодных цепях триодов этой лампы выбраны так, чтобы получить максимальное неискаженное напряжение на управляющих сетках выходных ламп.

Анодные цепи ламп Л1, Л2, ЛЗ питаются через развязывающие фильтры R27C10, R37C17 и R43C20, устраняющие фон переменного тока и предотвращающие паразитную связь между каскадами усилителя.

Оконечный каскад усилителя мощности собран по двухтактной схеме на лампах Л4 и Л5. Смещение на управляющие сетки ламп оконечного каскада подается от отдельного выпрямителя, собранного на диоде Д19. Переменный резистор R59 служит для установки величины напряжения смещения на управляющих сетках —58 В. При этом напряжении ток покоя каждой из выходных ламп составляет 40 мА. Переменный резистор R47 предназначен для выравнивания напряжений смещения на управляющих сетках, а резистор R52 — для установки напряжения на экранной сетке лампы Л5, равного напряжению на экранной сетке лампы Л4. Выключатель ВЗ предназначен для отключения накала выходных ламп в тех случаях, когда не требуется одновременная работа обоих усилительных каналов.

Для снижения нелинейных искажений и выравнивания частотной характеристики последние четыре каскада усилителя охвачены глубокой отрицательной обратной связью. Ее сигнал подается со вторичной обмотки выходного трансформатора Tpl через резистор R53 в цепь катода левого триода лампы Л2. Конденсаторы С23 и С24 устраняют возможное самовозбуждение усилителя на ультразвуковых частотах (40—200 кГц).

Конструктивные данные выходного трансформатора Tpl приведены в табл. 1 и на рис. 2. Он собран на маг-нитопроводе Ш24Х57, окно 24X60 мм.

Если усилитель будет использоваться с другими акустическими агрегатами, сопротивление звуковых катушек головок в которых существенно отличается от 14 Ом, следует определить новое число витков во вторичной обмотке выходного трансформатора по формулам:

где п — коэффициент трансформации;

Rн — сопротивление звуковых катушек, Ом, w2 — новое число витков вторичной обмотки трансформатора. Данные сетевого трансформатора Тр2 указаны в табл. 2.

Он выполнен на магнитопроводе Ш32Х42, окно 32Х Х80 мм.

Дроссель Др1 содержит 900 витков провода ПЭВ-2 0,41, магнитопровод — Ш20Х20.

Смонтирован усилитель на шасси из дюралюминия размером 400X260X55 мм. Сверху на шасси установлены лампы, трансформаторы и электролитические конденсаторы (рис.3). Малогабаритные детали — транзисторы, диоды, резисторы и конденсаторы размещены в подвале шасси (рис. 4). Органы настройки усилителя установлены на передней панели. Корпус усилителя изготовлен из фанеры, фанерован и покрыт лаком. В шасси вокруг ламп ГУ-50, а также в нижней и верхней стенках корпуса для вентиляции просверлены отверстия диаметром 5—6 м.м

При монтаже усилителя нужно стремиться к тому, чтобы соединительные провода были возможно короче, в основном монтировать детали на лепестках панелей ламп и переменных резисторов. Все заземляемые цепи усилителя желательно соединить с шасси в одной точке, лучше всего — около первой лампы.

Во избежание наводок переменного тока на входные лампы накальные цепи ламп ГУ-50 не заземляют.

Для экранирования входных каскадов усилителя на дне корпуса закрепляют лист луженой жести, который соединяют с шасси. Входные каскады, собранные на транзисторах, в подвале шасси отгорожены металлическими стенками.

Для удобства переноски и расширения эксплуатационных возможностей усилителя к нему было изготовлено четыре звуковых колонки закрытого типа. К каждому усилительному каналу подключаются последовательно две колонки. Схема соединения головок в колонках показана на рис. 5. Все восемь головок, устанавливают на передней панели колонки, взаимное размещение их показано на рис. 6. Хотя нижняя граничная частота, эффективно воспроизводимая каждой головкой 4ГД-28, составляет 63 Гц, за счет увеличения (суммирования) площадей диффузоров, подъема частотной характеристики в усилителе на 15 дБ на частоте 40 Гц и большого запаса по мощности звуковые колонки эффективно воспроизводят частоты от 45—50 Гц.

Если большой выходной мощности не требуется, к каждому каналу можно подключать по одной звуковой колонке.

Передние панели колонок изготовлены из фанеры толщиной 15 мм, боковые— 10 мм и задние стенки — б мм. Для выравнивания частотных характеристик и исключения излучения назад колонки заполнены ватой.

При воспроизведении стереофонических программ колонки, подключенные к одному усилительному каналу, ставят рядом, вплотную или одна на другую. Расстояние между парами выбирают в зависимости от помещения (3—6 м).

По окончании монтажа, не вставляя ламп, включают усилитель в сеть. При налаживании следует соблюдать меры безопасности, помня, что в усилителе применено высокое (+700 В) напряжение. После включения проверяют наличие напряжений на выходах выпрямителей, величины которых без ламп должны быть несколько выше указанных на схеме. Затем проверяют режимы работы транзисторов и, если они отличаются более чем на 20%, подбором соответствующих резисторов устанавливают требуемый режим.

Далее переменным резистором R59 устанавливают максимальное отрицательное напряжение, подводимое к ламповым панелям ламп ГУ-50. Движок переменного резистора R52 ставят в среднее положение. После этого вставляют лампы.

Возможно, что после прогрева ламп усилитель возбудится, тогда следует поменять местами выводы вторичной обмотки выходного трансформатора. Переменным резистором R52 устанавливают на экранной сетке лампы Л5 напряжение такой же величины, как на сетке лампы Л4. Резисторами R59 и R47 устанавливают на управляющих сетках ламп Л4 и Л5 напряжение 58 В (при этом напряжении анодный ток покоя каждой лампы будет составлять 40 мА). Проверяют режимы остальных ламп.

В заключение проверяют отсутствие возбуждения усилителя на ультранизких и ультразвуковых частотах, для чего к выходу усилителя подключают вольтметр переменного тока или электронный осциллограф. Эту проверку проводят на холостом ходу усилителя (без нагрузки). В случае самовозбуждения на ультранизких частотах, его устраняют подбором номинала конденсатора С16, на ультразвуковых — подбором номинала конденсатора С23.

Если таким путем устранить самовозбуждение не удается, увеличивают сопротивление резистора обратной связи R53. При этом нужно помнить, что такое увеличение повышает нелинейные искажения и фон.