Качественный усилитель мощности Vasilich-AMP-5 от Василича

Основные технические характеристики усилителя мощности:

  • Максимальная выходная мощность (Вт) — 50(25) (при Rn = 4(8) Ом);
  • Напряжение птиания усилителя (В) — ±25;
  • Полоса пропускаемых частот (кГц)  -  0,005...100;
  • Коэффициент гармоник во всем диапазоне частот (%) - 0,001
  • Номинальное входное напряжение (В) - 2;
  • Коэффициент усиления — 10;
  • Выходное сопротивление (Ом) — не более 0,1;
  • Ток покоя выходного каскада (мА) –75…150

Схема усилителя

 

Коэффициент усиления равен 10 и определяется отношению резисторов R17 к R21. В усилителе напряжения предлагается использовать комплиментарные пары биполярных транзисторов bc560c/bc550c или 2N5401/2N5551 (распинока зеркальная), также возможно применение комплиментарных пар от toshiba 2sa970/2sc2240 (внимание распиновка другая, смотрим по даташиту). На место Q9/Q10 лучше всего подойдут ZVP2110A или ZVP3110A.

Для поддержанию 0 на выходе усилителя применен интегратор на ультрапрецизионном операционном усилителе OP177. В качестве дешевой замены ему можно использовать TL071.  Ток покоя задается подстроечным резистором R7. 

Транзистор Q2 устанавливается на общем радиаторе с выходными мосфетами. Транзистор Q2 и выходные Q6, Q16 крепятся к радиатору с использованием слюдяных прокладок. Изделия из кремне-органической керамики применять в усилителе нельзя.

Настройка усилителя достаточно проста, перед первым пуском усилителя выкручиваем подстроечник R7 для установки тока покоя, на максимум — 100Ом. Подаем питание на усилитель, если все собрали правильно и дыма нет, то устанавливаем ток покоя. Момент его установки достаточно небольшой, так что подстоечник крутим медлено, параллельно мониторя падение напряжения на резисторах R8/R36. Оптимально выставить  тока покоя 80-120мА, что ссответсвует падению напряжения на резисторе R8 8-12мВ.

Добавлю общие рекомендации при запуске большинства усилителей. При первом старте усилитель лучше всего запитать через лампочки, я обычно использую по 2 лампочки на 12В на 21Вт, включенные последовательно, на кажом плече питания. Конечно, при первом пуске акустику не подключаем, до полной настройки и контроя постоянки на выходе.

С данным усилителем желательно использовать защиту АС от постоянки на выходе, т.к. в отличие от версий с «виртуальной землей» в этом усилителе в случае пробоя выходного транзистора на выходе усилителя будет одно из плеч питания.  

Печатная плата

Усилитель выполнен на двусторонней печатной плате размером 91х60мм. Ниже представлен 3D-вид печатной платы с компонентами.

 Вид печатной платы без компонентов.

Блок питания

При духполупериодной схеме выпрямления со средней точкой при наличии в потребляемом токе составляющих с частотой, кратной Fсети/2 (25 Гц) в обмотке трансформатора появляется постоянная составляющая. Подмагничивание сердечника наиболее неприятно для тороидального трансформатора. Разумный выход — применять отдельные мосты для положительного и отрицательного плеча. С учетом этого, для данного усилителя был использован следующий блок питания

Особенностью данного блока питания УМЗЧ является использование отдельных трансформаторов для питания каждого из каналов стереофонического усилителя мощности звуковой частоты. Возможно использование одного более мощного трансформатора с 4-мя отдельными вторичными обмотками.

Искажения усилителя

Замеры искажений произведены на резистивную нагрузку 8 Ом при выходной мощности 20Вт. Как видно даже в железе искажения усилителя оказались очень низкими и составили 0.001%. При этом точный подбор комплиментарных пар транзисторов не производился.

Субъективно, при прослушивании усилителя, отмечается очень глубокий бас, чистый вокал и очень прозрачный и в тоже время мягкий звук. 

Дополнительно кроме проверенной ппечатки (Vasilich_by_admin_gerbers.zip - набора Gerber файлов для заказа на производстве) я к статье прикрепил еще две печатки в Lay6, любезно предоставленные нашими участниками сайта. Сам не проверял, поэтому в случае обнаружение ошибок прошу сообщать о них мне.  

Желаю успехов в техническом творчестве!

Вложение: схема.png 59,00 KB (Скачиваний: 303)

Вложение: Vasilich-AMP-5-by-IgSor_.lay6 249,56 KB (Скачиваний: 237)

Вложение: Vasilich-Amp-5-by-elfnt.lay6 197,60 KB (Скачиваний: 124)

Приватное вложение: Vasilich_by_admin_gerbers.zip ()

Похожие статьи

30 комментариев

R14,R25  это подстроечник,выставляющий баланс нуля без джампера от интегратора? А сопротивление его критично? На плате 10к. Руки зачухались разработать печатку под ЛУТ,если можно :)

Этот подстроечник уважаемый админ предусмотрел, когда разводил печатку для заказа на производстве, номинал подстроечника вежен, т.к. определяет режимы работы УН (снижение номиналов уменьшает токи каскадов УН), допустимо использовать подстроечник ~300-330Ом. В то же время на плате предусмотрены места для запайки параллельно подстроечнику постоянных SMD резисторов, т.к. у меня не нашлось подходящего подстроечника, то я запаял постоянные резисторы номиналом 150Ом и параллельно им включил подстроечник на 10К (его можно вообще не запаивать).
Ну в принципе да. лучше поставить два SMD резика. а интегратор отработает. надёжней будет. Время появится, займусь ЛУТом.
ЛУТу буду только рад, думаю, и многие посетители сайта скажут спасибо за печатку.
Можно ли увеличить выходную мощность усилителя и какое напряжение на вторичках трансформаторов в блоке питания ? И можно ли вместо OP177AZ поставить OP177GZ?
Я использовал трансформатор с 2-мя обмотками по ~18В, что обеспечило ±25в постоянки на усилитель. Мощность ограничена питающим напряжением, которое ограничивают выходные мосфеты IRLZ34N. Увеличить питающее напряжение до ±33В возможно, заменив мосфеты на более высоковольтные, например IRL540N. Так как их входная емкость больше, то желательно будет увеличить С9 до 3пФ (для лучшей устойчивости усилителя), а номиналы R4 и R34 до 2.7кОм. При этом вы сможете снять с усилителя порядка 68(34)Вт при нагрузке 4(8)Ома.

Про OP177AZ хорошо,что спросили, у меня на плате soic-8 предусмотрен, т.е надо ставить 

OP177FS или OP177GS, вобщем смотрите в корпусе soic8.

Подробный список примененных SMD компонентов можно опубликовать?
Постараюсь к концу недели плату под ЛУТ без SMD компанентов за исключением Q4,Q15 транзисторов. R7 по схеме не понял?
Ток покоя задается подстроечным резистором R7, номинал 100 Ом. 
Свои герберы v1.1 для заказа на производстве прикрепил к статье. Доступны для всех зарегистрированных пользователей. Первую версию плат (на фото в статье) заказывал в Китае тут www.elecrow.com, проблем быть не должно.
Какая мощность резисторов в схеме? Печатку под ЛУТ почти закончил. Я как понял электролиты шунтированы пленочными конденсаторами?
Печатку под ЛУТ закончил, как выставить на сайт не знаю...

Скиньте мне на почту, я к статье смогу прикрепить вложение

admin <собака> audiohobby . ru , адрес поправьте. Так написал, чтоб спамеры не доставали.  

Скинул на почту, хотя при отправлении было сообщение о некоректности адреса : убрал пробелы в (admin @ audiohobby . ru) письмо ушло.

Добавил печатку к статье, спасибо!

Народу, просьба, кто будет собирать на ЛУТ, проверить перед сборкой печатку. Об обнаруженных ошибках пишите в комментарии. 

Пока убрал печатку под ЛУТ, транзистор Q2 должен быть на общем радиаторе с выходными мосфетами.
Характеристики катушки L1 если можно?                                                                                                                                        
Достаточно на резистор номиналом 10 Ом и мощностью 3W намотать 12-15 витков проволки D=0.7-0.8

Спасибо!

А какая должна быть площадь радиатора?

И можно ли в БП использовать тороид ТТП-120 (2*27В*2,5А)?

 

Для каждого канала усилителя я использовал трансформатор 2х18В, что позволяет получить ±25В постоянки. Здесь я уже писал,

Мощность ограничена питающим напряжением, которое ограничивают выходные мосфеты IRLZ34N. Увеличить питающее напряжение до ±33В возможно, заменив мосфеты на более высоковольтные, например IRL540N. Так как их входная емкость больше, то желательно будет увеличить С9 до 3пФ (для лучшей устойчивости усилителя), а номиналы R4 и R34 до 2.7кОм. При этом вы сможете снять с усилителя порядка 68(34)Вт при нагрузке 4(8)Ома."

При замене выходных транзисторов еще лучше увеличить С6 и С12 до 33пФ.

Транс 2*27В переменки, будят очень много. Т.е. с учетом указанных изменеия допустимо применить трансформатора 2х22В (2х25 предел).

Закончил ЛУТовскую платку с некоторыми нюансами — аксиальные кондёры и интегратор в ДИПе :), делал под свои детальки. Иван,  ловите на почте.
Спасибо! Прикрепил ее к статье, у вас очень приятная по разводке печатка. Если ее уже проверили на практике, прошу сообщить мне, постараюсь ее как-то выделить, что она проверена. 
Ок,как запущу, сразу отпишусь,опачки нашёл на плате очепятки, — на Q7 в коллекторе C6 а не С12, параллельно С2 не С8а, а С2а -  вообще буду проверять ещё , это был ночной проект, мож где накосячил.Вид платы со стороны деталей.Вообще есть задумка перевести всю плату на SMD,но времени не хватает.
А нужно менять номиналы резисторов в схеме при питании от трансформатор 2х18В??
Данная схема изначально сделана под 
  • Напряжение птиания усилителя (В) — ±25; 

Это как раз и обеспечит трансформатор 2х18В, как раз после выпрямителя у вас и будет ±25В.

Так что менять вам ничего не надо.

Спасибо))

И никак не могу «усвоить»,когда указывают в схемах УНЧ ток покоя,например у Вас

«Ток покоя выходного каскада (мА) –75…150"-это на 0дин транзистор или на пару?

Или например если в УНЧ стоит 3-ри пары, а ток покоя указан 400 ма, то это на все 3-ри пары,или на каждую?

Заранее спасибо.

Ток покоя это ток текущий через оконечные транзисторы при нулевом входном сигнале. Ничего суммировать не надо, ток протекающий через верхний и нижний транзиторы одинаков, он и есть искомый ток покоя.

Если в усилителе несколько пар выходников, ток обычно указывается суммарный для всех пар (если другое не указано отдельно).

Спасибо,то есть(грубо), это ток потребления ВК от БП( в состоянии покоя), 

 

Да
Только зарегистрированные и авторизованные пользователи могут оставлять комментарии.