Качественный усилитель мощности Vasilich-AMP-5 от Василича

Усилитель Василича AMP-5 собрать своими руками
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

Стереофонические усилители мощности на STK419-110 — STK419-150

     Вначале 90-х годов были очень популярны музыкальные центры AIWA. Долгое время верой и правдой мне служил музыкальный центр AIWA ZM-2900. Со временем вышел строя проигрыватель лазерных дисков, затем двух-кассетный магнитофон и радиоприемник. Исправными остались усилитель мощности и трансформатор. 

  Электрическую схему музыкального центра AIWA ZM-2900 можно загрузить из вложения. 

    Из всей электрической схемы меня заинтересовал стереофонический усилители мощности на STK419-150, обеспечивавший приличную мощность (около 100 W на канал) и хорошее качество звучания.

   

Усилитель Василича, версия 2016 года

Нет предела совершенствованию! Этой фразой я начинал свою статью об усилителе Василича с N-канальным выходным каскадом Алексея Никитина (версия с плавающей землей). Эта фраза актуальна и сейчас. За прошедшие два года в исходную схему УМЗЧ был внесен ряд изменений, улучшающих характеристики усилителя. 

Схема  усилителя Василича, версии 2016 года, приведена ниже.

Построение усилителя с виртуальной средней точкой дает свои преимущества: не требуется выставление нулевого напряжения, а также не нужна защита АС от постоянного напряжения на выходе усилителя; проще подобрать (изготовить) трансформатор с двумя отдельными обмотками (для усилителя с фиксированной средней точкой требуется четыре отдельные обмотки на одном трансформаторе либо два трансформатора с двумя обмотками).  

Драйвер Windows 7 x64 для звуковых карт Creative SB Live!

В конце 90-х звуковая карта Creative SB Live! произвела революцию в области записи и воспроизведения  звука на персональном компьютере. Вся мощь чипов  EMU10K1 и EMU10K2, на которых собрано семейство SB Live!,  идёт на обработку самого звука, не загружая центральный процессор. Они работает со звуком с частотой до 48 kHz. Соотношение сигнал/шум составляет 96dB. Картой поддерживаются стандарты: DirectSound, DirectSound3D, Environmental Audio Extensions (EAX). К сожалению, эпоха Windows XP закончилось, а с ней и время активного использования SB Live!,  так как  Creative прекратила поддержку этих звуковых карт.

Благодаря Евгению Гаврилову и его проекту kX Project, звуковые карточки серии SB Live! получили вторую жизнь. Им написаны драйвера для операционных систем Windows 7, 8, 10, в том числе x64. Стабильную версию драйвера можно скачать из вложения в конце данной статьи. 

ZVP2110A – MOSFET P-канальный полевой транзистор

 

Основные характеристики:

Максимальный ток стока                                               — 230mА

Максимальное напряжение сток-исток                          — 100V

Сопротивление сток-исток (откр.)                                 — 8 om

Максимальная мощность рассеивания                         — 700mW

Допустимое напряжение на затворе                             — ±20V

Пороговое напряжение на затворе                               — -1.5...-3.5V

Ток утечки затвора                                                        — 20 nA

Ток утечки стока (закр.)                                                 — < 1uA

Время включения/выключения                                      — 12/15 nS (тип.)

Выходная ёмкость                                                        — 100 pF

Корпус                                                                          — TO-92-3 (E-Line)

Диапазон рабочих температур                                      — -55..+150oC

IRLZ34N — N-канальный МОП-транзистор (MOSFET) с обратным диодом и логическим уровнем управления

Основные характеристики IRLZ34N

Максимальный ток стока                                               — 30А

Максимальное напряжение сток-исток                          — 55V

Сопротивление сток-исток (откр.)                                 — < 0,035 om

Максимальная мощность рассеивания                         — 68W

Допустимое напряжение на затворе                             — ±20V

Пороговое напряжение на затворе                               — +1..+2V

Ток утечки затвора                                                        — < 0,1 uA

Ток утечки стока (закр.)                                                 — < 25 uA

Время включения/выключения                                      — 9/21nS (тип.)

Время восстановления диода                                       — 76nS (тип.)

Входная/выходная ёмкость                                          — 880/220pF

Корпус                                                                          — TO-220

Диапазон рабочих температур                                      — -55..+175oC

 

IRFZ34N — N-канальный MOSFET с обратным диодом и логическим уровнем управления

 

Основные характеристики IRFZ34N

 

Максимальный ток стока                            — 26А

Максимальное напряжение сток-исток       — 55V

Сопротивление сток-исток (откр.)              — < 0,04 om

Максимальная мощность рассеивания       — 56W

Допустимое напряжение на затворе           — ±20V

Пороговое напряжение на затворе            — +2..+4V

Ток утечки затвора                                     — < 0,1 uA

Ток утечки стока (закр.)                              — < 25 uA

Время включения/выключения                   — 7/31nS (тип.)

Время восстановления диода                    — 57nS (тип.)

Входная/выходная ёмкость                        — 700/240pF

Корпус                                                       — TO-220

Диапазон рабочих температур                   — -55..+175 гр.C

  

TDA7294V, УНЧ 100В — 100Вт

Технические параметры

Количество каналов                       — 1

Выходная мощность, Вт                  — 100

Напряжение питания, В                  — ±10…40

Тип корпуса                                    — multiwatt15

Напряжение на нагрузке, В              — ±35

Сопротивление нагрузки, Ом            — 8

Вид напряжения питания                  — двухполярное

LM3886T/NOPB. Мощный одноканальный усилитель НЧ, 68Вт


 
Технические параметры LM3886T

 

 Количество каналов                     — 1

Выходная мощность, Вт               — 68

Напряжение питания, В                — ±20…84

Тип корпуса                                 — TO220-11

Напряжение на нагрузке, В           — 28

Сопротивление нагрузки, Ом        — 4

Вид напряжения питания               — двухполярное

Простая защита АС от постоянки на выходе усилителя мощности.

  В улучшенном усилителе Василича я отказался от блока питания с плавающей средней точкой, что позволило значительно улучшить качество воспроизведения низких частот. Вместе с тем, в случае каких-либо неисправностей на выходе усилителя может появиться постоянное напряжение, которое выведет из строя дорогостоящий низкочастотный динамик акустической системы.

     Для защиты АС была изготовлена следующая схема:

  

Намотка тороидального трансформатора для УМЗЧ

  Основным элементом блока питания является трансформатор. Иногда его можно приобрести в специализированных магазинах, на радиорынке либо через интернет. Но чаще всего трансформатор с необходимыми параметрами купить не удается. Для изготовления трансформатора самостоятельно вначале нужно определиться с типом железа. Наиболее распространены трансформаторы из Ш-образных пластин. Вместе с тем, трансформаторы на тороидальном железе (бублик из железной ленты) в сравнении с трансформаторами на броневых сердечниках из Ш-образных пластин имеют меньший вес и габариты. Также торы отличаются лучшими условиями охлаждения обмоток и повышенным КПД. При равномерном распределении обмоток по периметру тороидального сердечника практически отсутствует поле рассеяния и в большинстве случаев отпадает необходимость в экранировании трансформатора. Хотя при построении качественного усилителя экраном пренебрегать не стоит.

   

Блок питания УМЗЧ

     Изготовление источника питания для качественного усилителя мощности (УМЗЧ класса Hi-End) очень ответственная задача. От него зависит качество и стабильность работы всего устройства.

     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 высококачественного усилителя мощности был разработан 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.

Керамические резисторы R3 и R4, мощностью 5 W, необходимы для гашения импульса тока, часто выводящего из строя сетевые предохранители, при включении усилителя мощности. 

     В качестве выпрямительных диодов могут использоваться диоды Шотки с предельным напряжением от 100 В и током более 10 А. Это значительно снизит нагрев диодов при работе усилителя на максимальной мощности. Неполярные конденсаторы С7, С8, а также С7b и С8b (во втором канале), стоящие сразу после диодного моста, гасят высокочастотные помехи. Сглаживающие конденсаторы С5, С6 (С5b и С6b) могут быть недорогие, типа CapXon/Jamicon, рассчитанные на напряжение, превышающее +V. За ними установлены RC-цепочки (R1 и C3,  R2 и C4, а также аналогичные во втором канале), значительно гасящие переменную составляющую питающего напряжения в плечах. Во многом качество блока питания зависит от конденсаторов С3 и С4. Поэтому в качестве этих конденсаторов целесообразно использовать высококачественные аудио конденсаторы. Конденсаторы С3 и С4 рекомендуется шунтировать пленочными (С1 и С2), что положительно сказывается на воспроизведении частот верхнего звукового диапазона.

 

Улучшенный усилитель Василича

    В отличие от предыдущей версии усилителя Василича с N-канальным выходным каскадом Никитина в новой схеме я отказался от блока питания с плавающей средней точкой. Это позволило значительно улучшить качество воспроизведения низкочастотного диапазона ЗЧ и исключить возможную генерацию на ультранизких частотах при сложной нагрузке. Также мною был модернизирован усилитель напряжения (я отказаться от токового зеркала Вилсона в пользу схемы с плавающим каскодом), что значительно увеличило скорость нарастания выходного напряжения. В связке с новым усилителем напряжения работает, хорошо себя зарекомендовавший, улучшенный N-канальный выходной каскад Алексея Никитина (Q9-Q14) В качестве выходных транзисторов использован IRLZ34N (N-канальный MOSFET с пороговым напряжением на затворе +1...+2В). Схема нового усилителя мощности звуковой частоты приведена ниже.

Антенна для приема эфирного телевидения в формате DVB-T2.

В г. Москва и Московской области с 15.01.2014 года эфирное цифровое телевещание ведётся только с DVB-T2 на ДМВ каналах 24, 30 и 34.

Для уверенного приема цифровых телевизионных каналов в городе Жуковском Московской области мной вначале использовалась активная комнатная антенна «Дельта», которая не всегда обеспечивала устойчивый прием радиосигнала внутри многоквартирного дома. 

 

            

Лучшие результаты показала ранее опубликованная антенна «Тройной квадрат». Вместе с тем, не были устранены некоторые неудобства с размещением комнатной антенны для уверенного приема сигнала. Для установки антенны на балконе, обращенном с сторону передающего центра, была изготовлена модификация рамочной антенны Харченко. Она плоская и легко разместилась на стене балкона. Антенна изготовлена из одножильного медного кабеля, приобретенного в магазине «Электромастер». Для ее создания понадобились, линейка, фломастер, плоскогубцы, 60-ваттный паяльник и полчаса свободного времени. Изоляция с медной жилы диаметром 4 мм была снята только в местах соединения провода и пайки телевизионного кабеля.

Рамочная антенна для приема российских мультиплексов

    Трехэлементная рамочная антенна имеет узкий главный лепесток диограммы направленности и высокий коэффициент усиления. Для ДМВ диапозона, в котором транслируется российские 1, 2 и 3 мультиплекы в формате DBV-T2, размеры антенны очень компактны. Поэтому «Тройной квадрат» с успехом может заменить комнатную антенну.   

Усилитель Василича с N-канальным выходным каскадом Алексея Никитина

       Нет предела совершенствованию! После подключения к простому усилителю Василича приобретенных колонок DYNAUDIO Excite X12 возникло ощущение, что усилитель звуковой частоты немножко не дорабатывает на низких частотах. При прослушивании данных колонок в магазине они легко воспроизводили глубокий бас.  В составе домашнего медиа центра этого не наблюдалось. После изучения данной темы в сети интернет я пришел к выводу для данных АС изготовить более качественный УМЗЧ. К улучшенному усилителю напряжения простого усилителя Василича (в УН введено токовое зеркало Уилсона) был добавлен улучшенный N-канальный выходной каскад Алексея Никитина (Q8-Q12).  Схема нового усилителя мощности звуковой частоты приведена ниже.

В результате получился «Качественный усилитель Василича» с более низким выходным сопротивлением. 

Основные технические характеристики усилителя мощности:
Номинальная выходная мощность (Вт) — 45 (при Rn = 4 Ом); 
Полоса пропускаемых частот (кГц)  -  0,01...100;  
Коэффициент гармоник во всем диапазоне частот (%) - 0,001 
(коэффициент гармоник собранного в железе аппарата без подбора элементов - не более 0,005);

Входное сопротивление (кОм) — 10;
Номинальное входное напряжение (В ) — 3;  
Выходное сопротивление (Ом) — не более 0,1; 
Ток покоя выходного каскада (мА ) — 200.

Простой усилитель Василича

     Для воспроизведения музыкальных файлов формата (FLAC) с высоким битрейтом (lossless) в составе домашнего медиа центра мною уже несколько лет используется простой (для самостоятельного изготовления) и весьма качественный усилитель мощности звуковой частоты, собранный по следующей схеме.

     В УМЗЧ использована современная элементная база. На АС (сопротивлением 6 ом) усилитель развивает мощность до 30 Вт. Этого вполне достаточно для большинства жилых помещений. Коэффициент гармонических искажений не превышает 0,005%. Усилитель охвачен глубокой обратной связью в широком диапазоне частот. Коэффициент усиления определяется отношением сопротивления R8 к R5 и равен 7. При желании, его можно увеличить, изменяя номинал сопротивления R8 в большую сторону. УМЗЧ имеет высокую скорость нарастания сигнала. Частоты верхнего слышимого диапазона он воспроизводит без искажений, на слух очень прозрачно. Не превращает звук тарелок в шипение, а барабана в бубнение, как некоторые УМЗЧ, собиравшиеся мною на интегральных микросхемах типа TDA 1558 и LM 3886. Шумовая полка данного усилителя ниже — 120 dB (что также не достижимо для усилителей на микросхемах).