Двухтактный ИТУН в классе А
ПРИНЦИП РАБОТЫ
На рис. 1 приведена упрощенная схема усилителя, представляющего собой источник тока, управляемый напряжением (ИТУН).
В первом приближении усилитель работает следующим образом. Пусть R14=R15=Rэ, R5=R7=R8=R10=R11=Rт, и напряжения обоих стабилитронов равно U1. Тогда, токи покоя транзисторов VT1, VT2, VT4 – VT6 будут равны Iт, где Iт=(U1-Uбэ)/2Rт, (Uбэ ~ 0,65В).
Элементы VD5, VD6, R11, VT7, VT9, R14 для верхнего плеча и VD2, VD3, R8, VT8, VT10, R15 для нижнего плеча образуют токовые зеркала с коэффициентом передачи тока ~Rт/Rэ.
Таким образом, ток покоя выходных транзисторов равен: Iп = (Rт/Rэ)(U1-Uбэ)/2Rт
Относительно входного сигнала коэффициент передачи в амперах на вольт определяется по формуле: К=(Rт/Rэ)/R3
Диоды VD2, VD3 и VD5, VD6 находятся в тепловом контакте с соответствующими транзисторами и служат для повышения термостабильности и линейности усилителя. Через R2, С2 осуществляется ОС по постоянному току для поддержания нулевого напряжения на выходе. VT5 служит для выравнивания потенциалов на коллекторах транзисторов VT4, VT6.
На рис 2. приведена полная принципиальная схема двухканального ИТУН с источниками питания и блоком защиты АС от постоянного напряжения на выходе.
ТЕХНИЧЕСКИЕ ХАРАКТЕРИСТИКИ
Ток покоя 1,35А
Коэффициент передачи 3,6 А/B
Выходное сопротивление рабочей полосе частот около 1кОм
Максимальная выходная мощность при Кг=1% на нагрузке
4 Ом 10 Вт
8 Ом 18 Вт
16 Ом 12 Вт
Полоса частот по уровню –3дб и максимальной выходной мощности на нагрузке
< 32 Ом, не менее 50 кГц
Коэффициент нелинейных искажений на нагрузке 8 Ом при выходной мощности 16Вт на частоте
20Гц 0,6%
2кГц 0,6%
20кГц 0,7%
при выходной мощности 1Вт на частоте
20Гц 0,04%
2кГц 0,04%
20кГц 0,05%
ЭЛЕМЕНТНАЯ БАЗА
Выбор элементной базы оказывает огромное влияние на характер и качество звучания, особенно в устройствах без ООС. Для тех, кто решится экспериментировать с данной схемой, я настоятельно рекомендую вначале использовать именно те детали, которые указаны на принципиальной схеме. Это даст начальный весьма высокий уровень качества звука.
Транзисторы дифференциального каскада должны быть подобраны в пары по b (b>120) с точностью 2%. Также попарно необходимо подобрать выходные транзисторы с точностью не менее 5%. Для 2Т602Б – b>100, при Ik=50мА, для 2Т908А – b>50, при Ik=2А.
Наиболее слабым и критическим узлом схемы является электролитический конденсатор в цепи обратной связи. Я применил стандартные Rubicon, отобранные по звучанию, но это наверняка не самое лучшее решение.
КОНСТРУКЦИЯ
На рис 3. приведен чертеж печатной платы одного канала ИТУН. Транзисторы 2Т602Б выходного каскада расположены на радиаторах, установленных на печатной плате. Площадь каждого из радиаторов 2Т908Б должна быть не менее 2000 – 2500 кв.см. При использовании принудительного охлаждения площадь радиаторов может быть существенно уменьшена. Я настоятельно рекомендую не использовать прокладки под транзисторы, а изолировать радиаторы. Длина соединительных проводов с выводами транзисторов должна быть как можно меньше.
НАЛАДКА
Вначале рекомендуется включить усилитель от лабораторного блока питания с выходным напряжением плюс-минус 15В.
Параллельно резистору R5 рис.1 запаять последовательную цепочку из постоянного резистора 680 Ом и переменого – 6,8кОм. Установить ток покоя 1,3 –1,35А.
Поднять напряжение до номинального и снова скорректировать ток. Окончательно подстроить ток после получасового прогрева.
