Содержание
- 1 Результаты
- 2 Письма редактору.
- 3 Конструкция усилителя.
- 4 Собираем усилитель JLH1969
- 5 Селектор входов усилителя и отключение
- 6 Влияние входного и выходного конденсаторов на АЧХ нашего усилителя
- 7 Усилитель мощности JLH конструкции 2003г
- 8 Преимущества и недостатки деревянной облицовки
- 9 Характеристики и звучание.
- 10 Ток покоя и гармонические искажения JLH
- 11 Усилитель с повышенной выходной мощностью.
- 12 Подбор транзисторов.
- 13 Китайский клон JLH1969
- 14 Стабильность, мощность и сопротивление нагрузки.
Результаты
Таким образом, как показали наши тесты, даже без доработок усилитель звучит хорошо. Но если вы хотите улучшить звучание, то мы показали вам, какие характеристики можно поменять. Выходные транзисторы в наборе — это лотерея, поэтому часто можно услышать противоположное мнение при прослушивании собранного набора.
С новыми транзисторами усилитель играет лучше и нет опасности, что они выйдут из строя во время работы. Поэтому рекомендуем сразу заменить выходные транзисторы на оригинальные 2N3055 или MJ15003G.
Недостатки усилителя — это, в первую очередь, большое энергопотребление из-за работы в классе А и относительно небольшая мощность.
Достоинства этого усилителя — это легкая сборка и настройка, а также небольшая цена и отличный звук.
На нашем форуме есть довольно большая ветка, где многие пользователи повторили усилитель JLH1969 и делятся своим опытом. Если вы хотите повторить этот усилитель или у вас есть что рассказать или спросить на эту тему, то вам сюда.
источник
Письма редактору.
Последние измерения усилителя JLH показали, что полоса частот шире, чем было указано в публикации. Спад усиления на частоте 100 кГц был вызван недостатками измерительного оборудования. При использовании более современных приборов выяснилось, что АЧХ по уровню -3 дБ имеет спад на частоте 1,5 МГц, а выходная мощность начинает падать на частотах выше 200 кГц.
Следует обратить внимание на то, что усилитель является неинвертирующим! Поэтому необходимо максимально далеко разнести друг от друга вход и выход усилителя для устранения паразитных связей и наводок, что может снизить устойчивость усилителя. Если ёмкостная нагрузка подключается к усилителю короткими проводами, это может привести к нарушению стабильности на высоких частотах. Для исключения таких побочных нежелательных явлений достаточно между точкой «Х» (см
оригинальную схему) и выходным конденсатором С2 включить небольшой дроссель: 25 витков толстого медного провода намотать на резисторе номиналом 10 Ом и мощностью 1 Вт. Но это редкий случай — на практике акустические системы чаще всего подключаются к усилителю довольно длинным кабелем и его индуктивности вполне хватает, чтобы предотвратить возбуждение усилителя
Если ёмкостная нагрузка подключается к усилителю короткими проводами, это может привести к нарушению стабильности на высоких частотах. Для исключения таких побочных нежелательных явлений достаточно между точкой «Х» (см. оригинальную схему) и выходным конденсатором С2 включить небольшой дроссель: 25 витков толстого медного провода намотать на резисторе номиналом 10 Ом и мощностью 1 Вт. Но это редкий случай — на практике акустические системы чаще всего подключаются к усилителю довольно длинным кабелем и его индуктивности вполне хватает, чтобы предотвратить возбуждение усилителя.
Другой способ повысить устойчивость усилителя это ограничить полосу воспроизводимых частот выше 50 кГц со спадом в 6 дБ. Испытания на макете показали что такая доработка не влияет на коэффициент искажений усилителя и не отражается на качестве звучания.
Доработка заключается в установке дополнительных конденсаторов ёмкостью 1000 пкФ между коллектором транзистора Tr3 и эмиттером TR4, RC-цепи между базой TR3 и землёй, а также цепи Цобеля на выходе усилителя. Схема со всеми дополнительными элементами представлена на рисунке.
При такой доработке дроссель на выходе усилителя не нужен.
Также была проведена серия экспериментов с усилителем по оригинальной схеме (без указанных выше доработок). На вход подавались прямоугольные импульсы (меандр). При этом на выходе усилителя, при подключении различных акустических систем, сигнал был такой же как и на чисто резистивной нагрузке на частотах вплоть до 1 МГц (предел применяемого генератора). Сигнал на выходе был идентичен входному, то есть отсутствие выбросов и «звона» говорит о высоком быстродействии и отличной устойчивости усилителя.
Один из читателей сообщил, что успешно построил и испытал усилитель JLH с выходной мощностью 15 Вт на нагрузке 15 Ом, чтобы получить полный эквивалент усилителя Williamson для сравнительных тестов. Он использовал выходные транзисторы 2N3055, напряжение питания пришлось поднять до 43В, при этом ток покоя составил 1,1А на канал. Площадь радиаторов выходных транзисторов он увеличил практически вдвое.
Конструкция усилителя.
Как написал один радиолюбитель, повторивший эту конструкцию, в этом усилителе греется ВСЁ! Начиная с трансформатора и диодов блока питания и заканчивая выходными транзисторами. Поэтому, при повторении данного усилителя мощности необходимо обеспечить эффективный теплоотвод от элементов конструкции. То есть обязательно придётся использовать радиаторы соответствующих (внушительных) размеров, внутри корпуса обеспечить циркуляцию воздуха для чего в корпусе следует предусмотреть вентиляционные отверстия.
Использовать такой усилитель в небольших комнатах, особенно в жару, следует с осторожностью ввиду возможного перегрева. Рекомендуется применять устройства тепловой защиты. При невозможности обеспечить достаточно эффективное пассивное охлаждение нужно использовать дополнительный обдув. Особенно это касается любителей задрать ток покоя
Настоятельно рекомендуется при монтаже элементов к радиатору не использовать силиконовые прокладки. Только тонкая слюда или керамика. По отзывам того же радиолюбителя нормальная температура корпуса прогретого усилителя JLH составляет около 60°С (внутри около 55°С). Так что слушать музыку в знойные летние дни…
Собираем усилитель JLH1969
Какие параметры мы выбрали для нагрузки 4 Ом:
- Питание усилителя классическое с использованием трансформатора, без стабилизации, питание раздельное на каждую плату, 19 Вольт с отдельных обмоток трансформатора;
- Ток покоя: 1.3А;
- Входной конденсатор: 1 мФ;
- Выходной конденсатор: 6900 мФ.
Почему не использовался импульсный блок питания? Мы решили проверить, каких параметров можно добиться при использовании классического питания. В дальнейшем мы соберем еще одну версию с импульсным блоком.
Трансформатор:
- Тип трансформатора: тороидальный
- Напряжение питания: 220В;
- 2 Выхода по 15В (6А);
- 2 Выхода по 9В (1А).
Чтобы знать, какое примерно напряжение будет на выходе после выпрямителя, умножьте его на 1.4(например 15*1.4=21).
В выпрямителе на каждый канал мы использовали по два конденсатора с напряжением 25В и ёмкостью 33000 мкФ. Для улучшения фильтрации мы также использовали CRC фильтр, поставив между конденсаторами резистор на 0.5 Ом.
Перед входом на плату выпрямителя рекомендуем поставить предохранители. Также можно зашунтировать конденсаторы ёмкостью 0.047 кмФ, поставив их параллельно выводам конденсаторов на 33000 мкФ.
Часто, при борьбе с фоном, начинающие радиолюбители забывают, что наводки можно уменьшить, изменив положение трансформатора.
Для уменьшения помех от трансформатора мы выставим такое положение, вращая его, при котором будет наименьшее количеством помех. А также накроем его металлической крышкой толщиной 1мм.
Селектор входов усилителя и отключение
В нашем усилителе мы будем использовать китайский селектор входов, но мы его немного переделаем.
Задача первая — это, собственно, переключать аудио вход. А вторая — использовать эту же плату для отключения звука после выключения усилителя.
Давайте вспомним, что мы поставили конденсаторы 66000 мкФ в питание каждого канала усилителя. Поэтому, при выключении нашего усилителя, он будет еще какое-то время работать, используя конденсаторы, пока они не разрядятся. При этом, первых 5 секунд после выключения будет играть музыка, а затем в колонках будет просто хрипеть еще несколько минут. Согласитесь, это не очень приятно.
Как обычно решают такие проблемы в усилителях? Ставят схему с реле, которая отключает акустику сразу после выключения усилителя. Обычно эта же схема является защитой акустики от постоянного тока при повреждении выходного каскада усилителя.
Давайте еще раз посмотрим на схему нашего усилителя:
На выходе мы видим конденсатор С5, через который подключается акустика. Через него не пройдет постоянный ток, поэтому защита нам не требуется. Теперь у нас есть вариант отключать акустику через реле и, таким образом, решить проблему. Но недостатком этого метода является звуковой сигнал, который будет проходить через контакты реле, что не очень хорошо. Чем меньше соединений у нас будет, тем лучше.
Поэтому мы решили пойти другим путем, а именно: при отключении усилителя перед входным конденсатором С1 будем замыкать его вход, как показано на схеме красным цветом. При замкнутом входе никаких звуков из акустики не будет.
У нас на плате 4 реле, которые включают один из 4 входов в усилитель (AUX, PHO, DVD, CD). По умолчанию все входы отключены, то есть контакты всех реле находятся в нормально разомкнутом состоянии. Мы же возьмем одно из реле (четвертое слева на право на картинке, CD) и перепаяем его так, чтобы контакты были в нормально замкнутом состоянии.
Получится, что при выключенном усилителе реле будет замыкать вход на плату. А как только мы его включим, реле разомкнется и звуковой сигнал будет поступать на плату. Получается, что, при выключении усилителя, 1-3 реле отключат все входы, а наше 4 реле перемкнет входы на плату.
Таким образом мы получили небольшую задержку при включении усилителя и теперь, при выключении, у нас не будет играть музыка.
Влияние входного и выходного конденсаторов на АЧХ нашего усилителя
Замеряем АЧХ нашей платы. На входе: конденсатор 1 мкФ, на выходе: 2200 мкФ.
Если посмотреть график внизу, на АЧХ (частотную характеристику) нашего усилителя, то можно заметить завал на низких частотах, начиная от 100 Гц и ниже. А также небольшой завал на высоких частотах (от 10 кГц и выше). По высоким частотам этот завал совсем незначительный, поэтому мы его трогать не будем. А вот низких частот нужно немного добавить.
Часто начинающие пользователи методом научного тыка добавляют конденсаторы в усилитель. Иногда им везет, а иногда нет.
Для начала обратим внимание на рекомендации автора:
На нашей собранной плате выходной конденсатор имеет ёмкость 2200 мкФ, входной — 1 мкФ. Нагрузка у нас 4 Ом. На схеме Худа входной конденсатор — 0.5 мкФ, а выходной — 5000 мкФ. Частенько любители увеличивают входной конденсатор для выравнивания АЧХ. Но на самом деле нужно увеличить ёмкость выходного.
Сейчас мы добавим по очереди конденсаторы и будем замерять АЧХ.
1. Добавляем входной конденсатор 3.3 мкФ параллельно 1 мкФ = 4.3 мкФ:
На входе 4.3 мкФ на выходе 2200 мкФ
Видно, что практически ничего не поменялось на нашем графике, поэтому конденсатор мы пока выпаяем.
2. Теперь добавим параллельно выходному конденсатору 2200 мкФ ещё на 4700 мкФ и смотрим график:
На входе 1 мкФ на выходе 6900 мкФ
Как видим, наша АЧХ стала лучше на низких частотах и этого вполне достаточно для комфортного прослушивания музыки.
3. Но нам этого, конечно же, мало. Мы хотим ещё, поэтому добавим ещё 4700 мкФ к нашим конденсаторам:
На входе 1 мкФ на выходе 11600 мкФ
АЧХ ещё немного выровнялась, но это незначительно.
4. Давайте вернем наш конденсатор на вход, видно еще небольшое выравнивание АЧХ. Получилась такая картинка:
На входе 4.3 мкФ на выходе 11600 мкФ
Посмотрев на график, вы можете выбрать вариант, который вам подойдет для 4 Ом. Если же у вас акустика 8 Ом, просто делите емкость конденсаторов на 2.
Для себя мы оставим 2 вариант, этого достаточно для нашего усилителя. То есть, на входе — 1 мкФ а на выходе — 2200+4700 мкФ.
Усилитель мощности JLH конструкции 2003г
Усилитель мощности JLH — это именно тот ультралинейный усилитель класса А, который без преувеличения может сравниться с ламповым звучанием. Что бы добиться лампового звука на транзисторном усилителе, нужно построить схему так, чтобы она могла абсолютно точно воспроизвести форму входящего сигнала на выходе звукового тракта, притом без переходных искажений. Поэтому, чтобы добиться таких характеристик, необходимо сконструировать аппарат, который сможет выполнять работу в чистом классе А. Но ввиду малого КПД таких схем, при использовании которых большая часть мощности блока питания рассеивается в виде тепла и только малая ее часть преобразуется в звуковой сигнал. Поэтому они используются в промышленности сравнительно реже, чем другие устройства такого типа.
Если это сказать понятным языком — усилитель мощности звука JLH потребляет 120 Вт но только 25-30 Вт остаются полезной мощностью получаемую на выходе. Вот такая топология является ультра линейной схемой чистого класса А. Легендарная схема английского инженера Джона Линсли Худа с выходной мощностью 12 Вт собрана всего лишь на четырех транзисторах, но здесь нужно четко понимать, что эти 12 Вт совершенно не те ватты, которые мы обычно понимаем прослушивая другие устройства. 12 Вт класса А, получаемые на выходе усилителя JLH — это звуковая картина, которую мне не приходилось раннее слушать никогда. Поэтому всем радиолюбителям рекомендую повторить схему Линсли Худа, чтобы ощутить всю прелесть звучания этого аппарата. К тому же есть возможность собрать устройство с применением германиевых транзисторов, то в таком случае этот усилитель мощности сможет запросто составить конкуренцию усилителю класса А выполненного на лампах. p>
Интересно, что эта схема созданная много лет назад и в наши дни пользуется огромной популярностью. Уже много позже эта разработка была модернизирована с целью увеличения выходной мощности, выполнение конструкции на современной компонентной базе, повысить температурную стабильность, параметрические характеристики и попытаться улучшить качество звучания. Прославленный усилитель JLH изготовленный по усовершенствованной схеме с использованием современной элементной базы в настоящее время считается как один из наиболее передовых в плане технического исполнения.
Тысячи радиолюбителей во всем мире повторяли эту легендарную схему. До сих пор не прекращаются дискуссии по поводу схемы усилителя JLH на различных интернет-площадках специального направления как на зарубежных так и русскоязычных. Но одно можно смело утверждать — усилитель звука JLH на данный момент является уникальным устройством из всех усилителей собранных на транзисторах имеющий теплоту лампового звучания и динамическим транзисторным звуком. При этом стоит отметить, что такое сочетание довольно редкое явление.
Преимущества и недостатки деревянной облицовки
Древесину можно комбинировать с другими строительным материалами
Отделка лестницы из бетона деревом имеет гораздо больше преимуществ, чем недостатков:
- деревянная облицовка придаст бетонной конструкции красивый внешний вид;
- повышает комфорт и уют в доме;
- позволяет создать различные варианты отделки;
- деревянные покрытия не выделяют вредных веществ и являются экологичными;
- позволит выровнять все неровности бетона;
- дерево лучше сохраняет тепло, чем бетон, по нему приятно ходить босиком;
- есть возможность легко отремонтировать или заменить облицовку, не заменяя всю конструкцию;
- дерево можно перекрасить и обновить оттенок деревянной облицовки.
Недостатки:
- дерево является горючим материалом;
- некоторые породы древесины боятся влаги.
С этими недостатками можно справиться, если использовать для облицовки влагостойкие породы древесины, например, лиственницу или дуб, а для огнезащиты пропитать дерево антипиреном.
Характеристики и звучание.
Конечно, сухие цифры не дадут представления о звучании этого усилителя. Но раз принято измерять и указывать технические характеристики, то и мы не будем отступать от этого правила.
На рисунке представлена амплитудно частотная характеристика усилителя JLH. Как видно, зависимость абсолютно линейна в диапазоне частот 50Гц-95кГц.
На рисунке представлена зависимость выходной мощности усилителя от чатоты:
Зависимость коэффициента гармоник от частоты:
Небольшой подъём на низких частотах обусловлен влиянием конденсатора С3.
Зависимость искажений (на частоте 1 кГц) от выходной мощности усилителя:
Хотя характеристики и звучание усилителя не сильно коррелированы друг с другом, тем не менее, полученные графики вселяют надежду на качественный звук, не хуже чем у ламповых усилителей.
Всё познаётся в сравнении! Поэтому был устроен сравнительный тест усилителей. В качестве эталонного использовался ламповый усилитель «Williamson», который построил сам Джон Линсли Худ, не жалея средств (использовались только самые высококачественные комплектующие) и времени (настройка усилителя была выполнена самым тщательным образом). Контрольная группа слушателей не смогла выявить в «слепом» тесте явного лидера.
Тогда был устроен тест, в котором принимали участие шесть различных усилителей: промышленные и самодельные, ламповые и транзисторные, в классе «А» и в классе «В». Разумеется в тесте остались усилитель «Williamson» и JLH и оба оказались лучше, чем другие ламповые усилители, участвующие в тестах. При использовании «быстрой коммутации» (когда не приходилось перекручивать на клеммах провода от акустических систем) удалось выявить нюансы в звучании этих усилителей. При общей схожести у транзисторного усилителя JLH оказались лучше проработаны самые верхние частоты спектра.
В звучании усилителей класса «В» и класса «А» различия были более заметны. У усилителя JLH не только отсутствовала «жёсткость» в верхнем регистре, особенно заметная на звучании струнных инструментов, но и в целом звук был более «лёгким», открытым.
Конечно, усилитель JLH по габаритам, массе, КПД и выделению тепла сильно проигрывал усилителям класса «В», но по мнению автора, разница в их звучании того стоит!
Справедливости ради стоит отметить, что у хорошего усилителя класса «В» указанные недостатки не сильно заметны и выявляются только при прямом тестировании усилителей, что называется «лоб в лоб».
Продолжение следует…
Ток покоя и гармонические искажения JLH
Давайте будем менять ток покоя и смотреть, как будут меняться гармонические искажения. Питание платы усилителя — 19 Вольт.
1) Начинаем с 0.5А. На графике внизу мы видим лес гармонических искажений, следовательно, этого тока недостаточно для качественного воспроизведения звука.
Сейчас потребление нашего усилителя составляет 9 Ватт.
2) Далее, ток покоя 1А. На графике внизу мы видим, что гармонические искажения значительно уменьшились.
Потребление нашего усилителя увеличилось до 19 Ватт.
3) Увеличиваем ток покоя до 2.1А. Видно, что гармонические искажения минимальные.
Теперь потребление нашего усилителя увеличилось еще больше — 40 Ватт.
4) 2.3А. Видно, что гармонические искажения увеличились больше, чем при токе покоя в 1А.
Тут потребление усилителя 44 Ватт.
Какой выбрать оптимальный ток покоя? При питании 19 вольт идеальный вариант 2А, поскольку гармонические искажения минимальны. Но можно использовать и 1А, если вы не хотите использовать большие радиаторы. По звуку, при использовании 1- 1.3А, он будет похож на ламповый, благодаря большой второй гармонике. А при использовании 2А звук будет более чистым. Здесь вы сами должны решить, как вам нравится.
Следует отметить, что в усилителе JLH1969 ток покоя при включении на холодных транзисторах будет подниматься с их прогревом. Например, если вы выставите ток покоя 1А и подождете прогрева радиаторов, то после прогрева холостой ток поднимется до 1.3А. Это обязательно нужно учитывать при настройке усилителя. А если ваши радиаторы недостаточного размера, то усилитель будет нагреваться и ток покоя будет увеличиваться, пока плата не выйдет из строя.
Из предыдущих замеров зависимости мощности и искажений усилителя от тока покоя мы выяснили, что до 1А мощность слабая и гармонические искажения большие. Следовательно, если выставить ток покоя 1А на прогретых транзисторах, то на холодных мы получим примерно 0.7А. И на холодных первых десять минут ваш усилитель будет воспроизводить музыку с большими искажениями и уменьшенной мощностью. А затем, когда прогреется, то выйдет на нормальный режим работы.
Чтобы такого не случалось, мы рекомендуем выставлять минимальный ток покоя на прогретых транзисторах 1.3А. При таких настройках на холодных транзисторах усилитель будет работать с током покоя 1А и не будет вносить искажений в сигнал. Максимальный ток покоя используем 2А.
Усилитель с повышенной выходной мощностью.
В принципе выходной мощности исходного варианта усилителя JLH вполне достаточно для озвучивания на разумной громкости обычной жилой комнаты. Однако всегда найдутся те, кому мало! Мало мощности, мало громкости, мало чувствительности акустических систем и так далее.
Для таких меломанов была разработана схема с повышенной выходной мощностью:
Увеличение по клику
При использовании совместно с обычными динамиками, эта схема может выдать более 40 Вт выходной мощности при условии, что блок питания сможет обеспечить необходимые ток и напряжение для вашей нагрузки.
Таблица ниже поможет выбрать вам необходимые значения напряжения и токов под конкретную мощность и сопротивление нагрузки:
Увеличение по клику
Столбцы в таблице (значения измерены для резистивной нагрузки):
- пиковое напряжение на выходе,
- напряжение на выходе блока питания,
- потребляемый ток,
- выходная мощность на нагрузке 8 Ом,
- выходная мощность на нагрузке 6 Ом,
- выходная мощность на нагрузке 4 Ом.
Мощность, рассеиваемая в каждом выходном транзисторе, должна быть ограничена примерно от 40 до 45 Вт, предполагая, что каждый транзистор снабжён радиатором соответствующего размера.
Подбор транзисторов.
Автор провёл ряд экспериментов, чтобы выяснить, как зависят характеристики усилителя от коэффициента передачи тока базы используемых транзисторов(h21э). Как и ожидалось, минимальные искажения были получены при использовании транзисторов с максимальным значением h21э и с подобранными транзисторами в выходном каскаде. Достойной замены (напомним, это было в 1969 года) найти не удалось, но транзисторы разных производителей показали одинаковые результаты. Аналогично и для транзистора первого каскада — замена 2N4058 от Texas Instruments на 2N3906 от Motorola на характеристиках усилителя не сказалась.
Наибольшее влияние на коэффициент искажений усилителя оказывают транзисторы выходного каскада. В таблице представлены результаты экспериментов для транзисторов с разными коэффициентами передачи тока базы:
Увеличение по клику
Как видно из таблицы, искажения усилителя минимальны, когда коэффициенты передачи тока базы транзисторов выходного каскада равны и максимальны. Если нет возможности подобрать идентичные транзисторы, то для минимизации искажений транзистор с максимальным коэффициентом усиления следует использовать в качестве TR1 (сравните строки 2- 3 и 4-5). В строке 6 приведены результаты для транзисторов 2S034 от Texas Instruments. Как видим, тип транзисторов не так критичен, как их коэффициент передачи тока базы.
Кстати, легко и с высокой точностью подобрать пары транзисторов для выходного каскада вы можете с помощью нашего прибора. Китайский тестер рассчитан на маломощные транзисторы и здесь не подходит.
Измерения показали, что до ограничения сигнала (то есть без перегрузки усилителя) в спектре искажений доминирует вторая гармоника, как у ламповых усилителей.
Китайский клон JLH1969
На данный момент на алиэкспресс существует клон этой схемы, которую можно заказать, как и в виде kit набора, так и уже собранную.
Мы заказали китайскую версию, поскольку не у всех есть возможность изготавливать платы самостоятельно. Сегодня мы посмотрим, как хорошо она звучит.
Собрать схему очень просто, так как плата сделана очень качественно. Выходные транзисторы 2N3055 непонятного происхождения, но мы пока оставим всё как есть и протестируем собранную плату.
Поскольку А класс имеет низкое КПД и требует хорошее охлаждение, мы будем использовать достаточно большие радиаторы.
А вот китайская схема. Резистором R1 мы настраиваем половину напряжения питания в контрольной точке A. Затем, резистором R2 выставляем ток покоя транзисторов. Красным крестиком на схеме указано место, в разрыв которого нужно подключать амперметр для измерения тока покоя.
Ток покоя необходимо выставлять после 15-минутной работы платы, когда она достаточно нагрелась.
На плате это выглядит так:
Напряжение питания — 24 вольт. Для начала мы выставили ток покоя 1.2A , затем половину напряжения питания между минусом и точкой А. (24/2=12) Затем замеряли температуру транзисторов во время работы. Транзисторы не нагревались выше 60 -70 градусов, это их нормальный режим. Если температура будет выше 70 градусов, нужно увеличить площадь радиатора.
Дальше мы сделаем свой блок питания. Питание будет раздельное. У нас 4 обмотки на трансформаторе, две из них будут использоваться для питания наших плат усилителя.
На каждый канал используется свой выпрямитель, номиналы конденсаторов — 2×15000 мкФ. В дальнейшем, если потребуется, мы увеличим их ёмкость. Стабилизатор мы не будем использовать, поскольку усилитель и так будет выделять много тепла.
Давайте послушаем, как звучит наш собранный усилитель. Напряжение питания и ток покоя мы выбрали самые распространенные среди пользователей, в дальнейшем мы их откорректируем.
Звук получился очень приятный и чем-то похож на ламповый. В музыке немного не хватает низов, но с высокими и средними частотами все в порядке.
После часового прослушивания нам пришлось приклеить к диодным мостам радиаторы, поскольку первые очень сильно нагревались (до 80 градусов). Транзисторы нагрелись до 70.
Теперь посмотрим какие у нас получились характеристики усилителя.
Общие результаты
АЧХ у нас немного завалена на низких частотах. Это не критично, но дальше мы расскажем, как это исправить.
На графике гармонических искажений преобладает вторая гармоника, которая и создает так называемый «ламповый звук».
Подробный тест нашей платы JLH1969 смотрите здесь
Стабильность, мощность и сопротивление нагрузки.
Кремниевые планарные NPN транзисторы обладают отличными высокочастотными свойствами (напомним, что это пишет человек в 1969 года про транзисторы с граничной частотой усиления в 4 МГц!), что способствует хорошей стабильности при работе на реактивную нагрузку. Автору не удалось найти комбинацию значений емкости и индуктивности для нагрузки, которые бы привели к возбуждению усилителя. Чисто индуктивная нагрузка может стать причиной неустойчивости усилителя, для устранения которой, достаточно зашунтировать резистор R3 конденсатором небольшой ёмкости, чтобы ограничить полосу частот на ВЧ.
Схема усилителя с указанными значениями номиналов элементов может без проблем работать с нагрузкой сопротивлением от 3 до 15 Ом. Тем не менее, для получения максимальной эффективности имеет смысл подобрать некоторые элементы под конкретное сопротивление нагрузки. В этом поможет таблица:
По таблице вы можете в зависимости от сопротивления нагрузки (ZL) определить необходимые напряжение питания и ток покоя, номиналы элементов, а так же чувствительность усилителя (Vin).
На каждом транзисторе выходного каскада рассеивается мощность порядка 17Вт. Чтобы температурный режим транзисторов не выход за безопасные пределы, их необходимо установить на ребристые радиаторы с достаточной площадью охлаждающей поверхности. Да, это будут довольно большие и массивные радиаторы. Такова плата за класс «А», простоту схемы и высокое качество звучания.
При напряжении питания от 30В и выше выходные транзисторы TR1 и TR2 следует заменить на MJ481s , а транзистор ТR3 на 2N1613.
Выходное сопротивление предварительного усилителя, используемого совместно с усилителем мощности JLH не должно превышать несколько килоОм, иначе потребуются дополнительные каскады для согласования, что удлинит усилительный тракт и увеличит искажения.