Усилитель мощности «Олимп» 10 Вт/4 Ом

Выпускаемые промышленными предприятиями страны наборы деталей и материалов для самостоятельной сборки различных по сложности приемников, усилителей, измерительных приборов, устройств автоматики весьма популярны среди радиолюбителей. И это не случайно: у радиолюбителя, который приобрел такой «радиоконструктор», отпадает забота о поиске деталей, нередко дефицитных, для задуманной конструкции.

В 1980 году был начавшийся выпуск предприятием Центрального конструкторского бюро информационной техники в г. Виннице трех наборов деталей под общим названием «Олимп». Каждый из них содержит все детали (включая печатную плату), необходимые для самостоятельного изготовления блоков усилителя НЧ: «Олимп-1» – усилителя мощности, «Олимп-2» – предусилителя-корректора, «Олимп-3» – двуполярного источника питания. Один комплект наборов позволяет собрать монофонический, а два неполных комплекта – стереофонический усилитель с достаточ-но высокими техническими характеристиками. Оба варианта усилителя, собранного из наборов деталей, проверены в лаборатории редакции журнала «Радио».

Усилительный тракт монофонического «Олимпа» состоит из предварительного усилителя с блоком коррекции (ПУ) и усилителя мощности (УМ). Для их питания используются «Олимп-3» – нестабилизированный двуполярный источник напряжением 2х20 В (±20 В) со средней «заземленной» нулевой точкой (блок питания БП). Усилитель рассчитан на работу от радиовещательного приемника, микрофона, магнитофона, пьезокерамического звукоснимателя.

Предварительный усилитель с блоком коррекции

Принципиальная схема этой части усилителя НЧ показана на рис. 1. Сигнал с линейного выхода радиоприемника подают на вход предусилителя через гнезда 1-2 разъема Х1, с микрофона – тоже через гнезда 1-2, но при замкнутых контактах кнопочного переключателя S1, а от пьезокерамического звукоснимателя или с линейного выхода магнитофона – через гнезда 2-3. Чувствительность предварительного усилителя составляет соответственно 20-40, 1-2 или 200-250 мВ. Диапазон рабочих частот 20…30000 Гц, напряжение низкочастотного сигнала на выходе не менее 250 мВ. Глубина регулировки тембра на частотах 100 Гц и 10 кГц не менее ±15 дБ.

Рис. 1. Схема предварительного усилителя с блоком коррекции

Напряжение двуполярного источника питания подается на предварительный усилитель через двуплечий стабилизатор напряжения, образуемый резисторами R19, R20 и стабилитронами V3, V4. Общий потребляемый ток не превышает 50 мА.

Для усиления сигнала используются операционный усилитель К553УД1А (А1) и кремниевые транзисторы разной структуры КТ315Г (V1) и КТ361Д (V2), включенные составным транзистором. Регуляторами тембра служат переменные резисторы R21 и R22.

Низкочастотный сигнал с линейного выхода радиоприемника или с микрофона подается на неинвертирующий вход операционного усилителя (вывод 5) через конденсатор С1. Сигнал от звукоснимателя подается на тот же вход операционного усилителя, но ослабленный делителем, составленным из резисторов R1 – R3.

Неинвертирующий канал операционного усилителя обладает большим входным сопротивлением, что позволяет подключать к нему источники низкочастотных сигналов с большим внутренним сопротивлением. К числу таких источников относится, например, пьезокерамический звукосниматель. Цепочка R6С5 и конденсатор С6 служат для предотвращения самовозбуждения усилителя на высших звуковых частотах.

Усилитель охвачен глубокой отрицательной обратной связью. Коэффициент усиления зависит от отношения сопротивлении резисторов R7, R4 и R5 в цепи отрицательной обратной связи. При работе с выхода радиоприемника или от звукоснимателя коэффициент усиления равен примерно 10. При работе от микрофона контакты кнопочного переключателя S1 замыкают. В этом случае параллельно резистору R5 подключается резистор R4 значительно меньшего номинала, отчего глубина отрицательной обратной связи резко уменьшается, а коэффициент усиления операционного усилителя увеличивается примерно в 20 раз.

С выхода операционного усилителя (вывод 10) сигнал подается на регуляторы тембра, представляющие собой частотнозависимые и делители напряжения звуковой частоты, а с них – через конденсатор С11 на вход усилителя на составном транзисторе V1 V2. Резистором R21 регулируют тембр по высшим частотам, а резистором R2 по низшим звуковым частотам. Номиналы конденсаторов делителей подобраны так, что при среднем положении движков переменных резисторов равномерно усиливается вся полоса рабочих частот. Когда же движки переменных резисторов находятся в крайнем правом по схеме положении, то происходит наибольший подъем низших и высших частот, а в крайнем левом, наоборот, наибольшее ослабление этих участков звукового диапазона. Таким образом, резисторами R21 и R22, одновременно или раздельно, можно в широких пределах регулировать тембровую «окраску» звуковоспроизведения.

Каскад на составном транзисторе V1 V2 охвачен глубокой отрицательной обратной связью (через резистор R14), снижающий его выходное сопротивление, что обеспечивает хорошее согласование темброблока с относительно небольшим входным сопротивлением усилителя мощности. Резисторы R17, R18, R8, R9 и конденсаторы С14, С15, С2, С3 образуют развязывающие фильтры, предотвращающие возбуждение блока из-за возможных паразитных связей между его усилителями через общий источник питания.

Внешний вид предусилителя-корректора, смонтированного из деталей набора «Олимп-2» , показан на рис.2. Его основой служит печатная плата размерами 104х80 мм, выполненная из фольгированного материала. Переменные резисторы R21, R22 и входной разъем Х1 вынесены за пределы платы. Переключатель S1 смонтирован непосредственно на плате, но он в зависимости от конструкции усилителя НЧ в целом, как и переменные резисторы, может быть вне платы. Через контакты 10, 12 и 13 печатной платы предусилитель соединяют с двуполярным источником питания, а через контакт 11 – со входом усилителя мощности.

Входной разъем Х1 может быть СГ-3 или СГ-5. Переключатель S1 – П2К. Переменные резисторы R21 и R22 – типа СПЗ-4аМ (желательно группы Б). Электролитические конденсаторы типа К50-6.

Рис. 2. Предусилитель-корректор, внешний вид и печатная плата

Операционный усилитель К553УД1А можно заменить его аналогом К153УД1А, а также операционными усилителями К153УД1Б или К153УД2, включая их в соответствии с цоколевкой.

После монтажа особо тщательной проверке подлежит полярность включения электролитических конденсаторов, транзисторов, стабилитронов и, конечно, соединение блока с двуполярным источником питающего напряжения. Ошибка в цепях питания может стать причиной выхода из строя операционного усилителя, транзисторов, пробоя электролитических конденсаторов. Напряжения в точках соединения резисторов R17 и R19, а также R18 и R20 относительно «заземленного» нуля должны быть в пределах напряжения стабилизации стабилитронов V3 и V4 (13,5-16,5 В), на операционном усилителе А1 (между выводами б и 11) не более 16,5 В. Относительное входное сопротивление вольтметра, используемого для измерения напряжений, должно быть не менее 10 кОм/В.

Предварительно работу предусилителя-корректора можно проверить на высокоомные головные телефоны, подключенные к его выходу (между контактами 11 и 12 платы), или подав сигнал с его выхода на вход какого-либо усилителя НЧ чувствительностью 200-250 мВ. Если ошибок в монтаже нет, то налаживать блок не придется. Потребуется, возможно, лишь уточнить правильность подключения переменных резисторов R21 и R22. Проводники, идущие к их крайним выводам, должны быть подключены так, чтобы наибольший подъем низших и высших частот был при крайнем правом положении их движков.

Усилитель мощности

Усилитель мощности (рис.3) питается от того же источника двуполярного напряжения, что и предусилитель. Основные технические характеристики усилителя мощности (испытанно в редакционной лаборатории):