Умзч жбанова брагина сравнительный тест. Усилитель мощности брагина стационарный. Основные технические характеристики

Предлагаемый вниманию читателей усилитель мощности ЗЧ (УМЗЧ) имеет низкий коэффициент гармоник при сравнительно простом схемном решении, способен выдерживать кратковременное короткое замыкание нагрузки и не требует термостабилизации тока покоя транзисторов оконечного каскада.

Основные технические характеристики

Номинальная (максимальная) мощность на нагрузке сопротивлением 4 Ом, Вт. . . 60 (80)

Номинальный диапазон частот, Гц. . . 20...20 000

Коэффициент гармоник при номинальной выходной мощности в номинальном диапазоне частот, % . . . 0.03

Номинальное входное напряжение, В. . . 0.775

Выходное сопротивление в номинальном диапазоне частот, Ом, не более. . . 0.08

Скорость нарастания выходного напряжения (без конденсатора С2), В/мкс. . . 40

Принципиальная схема усилителя показана на рис.1. Основное усиление по напряжению обеспечивает каскад на быстродействующем ОУ DA1. Предоконечный каскад собран на транзисторах VT1-VT4. Выходной эмиттерный повторитель выполнен на транзисторах VT5, VT6, работающих в режиме В.

При разработке усилителя особое внимание было уделено предоконечному каскаду. С целью снижения нелинейных искажений был выбран режим АВ с относительно большим током покоя (около 20 мА). Температурная стабильность достигнута включением в коллекторные цепи транзисторов VT3, VT4 резисторов сравнительно большого сопротивления R19, R20. Однако из-за отсутствия в предоконечном каскаде 100 %-ной ООС, при изменении его температурного режима возможны колебания тока покоя в пределах 15...25 мА, которые вполне допустимы, поскольку не нарушают эксплуатационную надежность усилителя в целом. Для компенсации возможной нестабильности напряжения база - эмиттер транзисторов VT1, VT2 при изменении температуры в их базовые цепи включены диоды VD3-VD5. Каждое плечо предоконечного каскада охвачено цепью местной ООС глубиной не менее 20 дБ. Напряжение ООС снимается с коллекторных нагрузок транзисторов VT3, VT4 и через делители R11R14 и R12R15 подается в эмиттерные цепи транзисторов VT1, VT2. Частотная коррекция и устойчивость по цепи ООС обеспечиваются конденсаторами С10, С11. Резисторы R13, R16 и R19, R20 ограничивают максимальные токи предоконечного и оконечного каскадов усилителя при коротком замыкании нагрузки. При любых перегрузках максимальный ток транзисторов VT5, VT6 не превышает 3,5…4 А, причем в этом случае они не перегреваются, поскольку успевают сгореть предохранители FU1 и FU2 и отключить питание усилителя.

Диод VD6, включенный между базами транзисторов VT5, VT6, снижает искажения типа "ступенька". Падающее на нем напряжение (около 0,75 В) сужает интервал напряжений на эмиттерных переходах транзисторов, при которых они закрыты. Тем самым обеспечивается их открывание при меньшей амплитуде сигнала и в то же время надежное закрывание в его отсутствие. При малых сигналах в нагрузку течет ток предоконечного каскада, поступающий через резистор R21. К выходу оконечного каскада подключен фильтр нижних частот L1, C14 и R23, уменьшающий амплитуду резких всплесков сигнала (длительностью около 1 мкс) в момент переключения транзисторов выходного каскада и устраняющий колебательные процессы в выходном каскаде. Заметного влияния на скорость нарастания выходного сигнала фильтр не оказывает.

Снижение коэффициента гармоник достигнуто введением глубокой (не менее 70 дБ) общей ООС, напряжение которой снимается с выхода усилителя и через делитель C3-C5, R3 и R4 подается на инвертирующий вход ОУ DA1. Конденсатор С5 корректирует АЧХ усилителя по цепи ООС.

Жесткая стабилизация постоянного выходного напряжения на уровне не более ±20 мВ достигнута применением в усилителе 100 %-ной ООС по постоянному току. Для снижения этого напряжения до ±1 мВ и менее необходимо сбалансировать ОУ DA1. подключив к соответствующему выводу (в зависимости от знака напряжения) резистор R24 или R25 сопротивлением 200... 820 КОм.

Включенная на входе усилителя цепь R1C1 ограничивает его полосу пропускания частотой 160 кГц. Максимально возможная линеаризация АЧХ УМЗЧ в полосе 10...200 Гц достигнута соответствующим выбором емкости конденсаторов С1, С3 и С4.

Усилитель может питаться как от стабилизированного, так и от нестабилизированного источника питания, причем работоспособность его сохраняется при снижении питающих напряжений до ±25 В (разумеется, с соответствующим уменьшением выходной мощности). При использовании стабилизированного источника питания следует учитывать возможность появления на выходе стабилизаторов больших (до 10 В) пульсации с частотой усиливаемого УМЗЧ сигнала при мощности, близкой к номинальной.

Усилитель собран на плате из фольгированного стеклотекстолита толщиной 2 мм, соединенной с внешними цепями разъемом МРН32-1. Транзисторы VT3, VT4 снабжены теплоотводами (рис.2), согнутыми из листового алюминиевого сплава толщиной 1 мм, и установлены на плате. Транзисторы оконечного каскада VT5, VT6 закреплены вне платы на теплоотводах с площадью охлаждающей поверхности 400 см2 каждый. В усилителе использованы резисторы МЛТ, конденсаторы К73-17 (C1), KM (C2, C8-C11), К53-1 (С3, С4, С6, С7), КД (С5), МБМ (С14) и К73-16В (С12, С13). Катушка L1 намотана проводом ПЭВ-2 0,8 в три слоя на корпусе резистора R22 (МТ-1) и содержит 40 витков.

Вместо указанных на схеме можно использовать ОУ К574УД1А, К574УД1В и транзисторы тех же типов, но с индексами Г, Д (VT1, VT2) и В (VT3-VT6).

Усилитель, собранный из исправных деталей, почти не требует налаживания. Как указывалось выше, ток покоя транзисторов VT3, VT4 устанавливают при необходимости подбором резистора R6, а минимальное постоянное напряжение на выходе усилителя - резистора R24 или R25.

Коэффициент гармоник измерялся в полосе 20...20 000 Гц компенсационным методом. Первый выброс выходного напряжения (при отключенном конденсаторе С2) не превышал 3 %, что говорит о хорошей устойчивости усилителя.

На импорте:

Журнал "Радио" 4/87, Г. Брагин, г. Чапаевск, Куйбышевская обл.

Основные технические характеристики

Номинальная мощность на нагрузке сопротивлением 4 Ом: 60 Вт

Максимальная мощность на нагрузке сопротивлением 4 Ом: 80 Вт

Номинальный диапазон частот: 20 – 20000 Гц

Коэффициент гармоник при номинальной выходной мощности в номинальном диапазоне частот: 0,03 %

Номинальное входное напряжение: 0,775 В

Выходное сопротивление в номинальном диапазоне частот: не более 0,08 Ом

Скорость нарастания выходного напряжения (без конденсатора С2): 40 В/мкс

Принципиальная схема усилителя показана на рисунке выше. Основное усиление по напряжению обеспечивает каскад на быстродействующем ОУ DA 1. Предоконечный каскад собран на транзисторах VT 1- VT 4. Выходной эмиттерный повторитель выполнен на транзисторах VT 5, VT 6, работающих в режиме В.

При разработке усилителя особое внимание было уделено предоконечному каскаду. С целью снижения нелинейных искажений был выбран режим АВ с относительно большим током покоя (около 20 мА). Температурная стабильность достигнута включением в коллекторные цепи транзисторов VT 3, VT 4 резисторов сравнительно большого сопротивления R 19, R 20. Однако из-за отсутствия в предоконечном каскаде 100 %-ной ООС, при изменении его температурного режима возможны колебания тока покоя в пределах 15…25 мА, которые вполне допустимы, поскольку не нарушают эксплуатационную надежность усилителя в целом. Для компенсации возможной нестабильности напряжения база – эмиттер транзисторов VT 1, VT 2 при изменении температуры в их базовые цепи включены диоды VD 3- VD 5. Каждое плечо предоконечного каскада охвачено цепью местной ООС глубиной не менее 20 дБ. Напряжение ООС снимается с коллекторных нагрузок транзисторов VT 3, VT 4 и через делители R 11 R 14 и R 12 R 15 подается в эмиттерные цепи транзисторов VT 1, VT 2. Частотная коррекция и устойчивость по цепи ООС обеспечиваются конденсаторами С10, С11. Резисторы R 13, R 16 и R 19, R 20 ограничивают максимальные токи предоконечного и оконечного каскадов усилителя при коротком замыкании нагрузки. При любых перегрузках максимальный ток транзисторов VT 5, VT 6 не превышает 3,5…4 А, причем в этом случае они не перегреваются, поскольку успевают сгореть предохранители FU 1 и FU 2 и отключить питание усилителя.

Диод VD 6, включенный между базами транзисторов VT 5, VT 6, снижает искажения типа “ступенька”. Падающее на нем напряжение (около 0,75 В) сужает интервал напряжений на эмиттерных переходах транзисторов, при которых они закрыты. Тем самым обеспечивается их открывание при меньшей амплитуде сигнала и в то же время надежное закрывание в его отсутствие. При малых сигналах в нагрузку течет ток предоконечного каскада, поступающий через резистор R 21. К выходу оконечного каскада подключен фильтр нижних частот L 1, C 14 и R 23, уменьшающий амплитуду резких всплесков сигнала (длительностью около 1 мкс) в момент переключения транзисторов выходного каскада и устраняющий колебательные процессы в выходном каскаде. Заметного влияния на скорость нарастания выходного сигнала фильтр не оказывает.

Снижение коэффициента гармоник достигнуто введением глубокой (не менее 70 дБ) общей ООС, напряжение которой снимается с выхода усилителя и через делитель C 3- C 5, R 3 и R 4 подается на инвертирующий вход ОУ DA 1. Конденсатор С5 корректирует АЧХ усилителя по цепи ООС.

Жесткая стабилизация постоянного выходного напряжения на уровне не более ±20 мВ достигнута применением в усилителе 100 %-ной ООС по постоянному току. Для снижения этого напряжения до ±1 мВ и менее необходимо сбалансировать ОУ DA 1. подключив к соответствующему выводу (в зависимости от знака напряжения) резистор R 24 или R 25 сопротивлением 200… 820 КОм.

Включенная на входе усилителя цепь R 1 C 1 ограничивает его полосу пропускания частотой 160 кГц. Максимально возможная линеаризация АЧХ УМЗЧ в полосе 10…200 Гц достигнута соответствующим выбором емкости конденсаторов С1, С3 и С4.

Усилитель собран на плате из фольгированного стеклотекстолита толщиной 2 мм, соединенной с внешними цепями разъемом МРН32-1. Транзисторы VT 3, VT 4 снабжены теплоотводами (рис.2), согнутыми из листового алюминиевого сплава толщиной 1 мм, и установлены на плате. Транзисторы оконечного каскада VT 5, VT 6 закреплены вне платы на теплоотводах с площадью охлаждающей поверхности 400 см2 каждый. В усилителе использованы резисторы МЛТ, конденсаторы К73-17 (C 1), KM (C 2, C 8- C 11), К53-1 (С3, С4, С6, С7), КД (С5), МБМ (С14) и К73-16В (С12, С13). Катушка L 1 намотана проводом ПЭВ-2 0,8 в три слоя на корпусе резистора R 22 (МТ-1) и содержит 40 витков.

Усилитель, собранный из исправных деталей, почти не требует налаживания. Как указывалось выше, ток покоя транзисторов VT 3, VT 4 устанавливают при необходимости подбором резистора R 6, а минимальное постоянное напряжение на выходе усилителя – резистора R 24 или R 25.

Коэффициент гармоник измерялся в полосе 20…20 000 Гц компенсационным методом. Первый выброс выходного напряжения (при отключенном конденсаторе С2) не превышал 3 %, что говорит о хорошей устойчивости усилителя.

На импорте:

Схему этого усилителя вместе с печаткой (монтажной) я нашел в журнале радио года 1987. Автор усилителя Г. Брагин . Позже он модернизировал схему, добавив выходной мощности 20 ватт, при этом коэффициент гармоник снизился на порядок. Правда добавилось больше радиодеталей.

Я остановился на первом варианте усилителя. Мне захотелось собрать схему ну лет так восемь назад! Усилитель Брагина - далеко не единственное радиоэлектронное устройство, которое приходилось собирать. Однако именно дефицит компонентов необходимых для сборки УНЧ тормозил весь процесс. Ну и конечно, в течение времени я модернизировал, а точнее, со временем появлялась возможность замены наших отечественных компонентов - больших, на менее объемное. Естественно, размеры всей конструкции усилителя Брагина все время уменьшались.

Трудности начались, когда все детали были припаяны, но усилитель не работал должным образом, а конкретно, нужно было подобрать коэффициент усиления по параметрам КТ816Г(В) с КТ817Г(В), и выходные КТ819 и КТ818 с такими же буквами. Я и не мог даже подумать, что эти данные h21э так сильно отличаются от тех, которые написаны в справочных таблицах. То есть, я так понял, что транзисторы наши отечественные штампуют, не соблюдая никаких стандартов. Приходишь в магазин, где их продают со своим тестером и подбираешь. И чаще всего, скажу я вам, 200-400 разница ощутима, и этой разницы хватало для неправильной нестабильной работы усилителя Брагина . Транзисторы просто перегревались, не успевая толком поработать! Включаю питание и резистором R6, меняя сопротивление, добиваюсь необходимых показателей по напряжению - как указано в схеме усилителя. Все замечательно! Как только подаю на вход сигнал, ток покоя зашкаливает, транзисторы греются и, если продолжать, это все заканчивается тепловым пробоем. Когда, все же, после неоднократного дымка пришел к такому решению, проблема решилась. Сейчас знаю, что лучше сразу на месте подобрать - кто ж знал, что эти h21э так воздушны.

Буквально полгода назад финишная прямая - пятая модернизация усилителя Брагина . Корпус из листового дюралюминия, большие мощные диоды заменил на мостовые, которые намного меньше. Ёмкости были 10000 мкФ x 50 вольт, четыре штуки. Купил китайские 20000 мкФ x 63 В по размерам в пять раз меньше. Трансформатор стоит от лампового телевизора 250 ватт, двукатушечный. Вторичку перемотал. Хотел одно время поменять на тороидальный - так за 1000 руб, да еще придется вторичку перематывать - пусть уж так работает! А еще, чтобы большие радиаторы не ставить, хотя выходные транзисторы не сильно греются, относительно несильно, поставил принудительное охлаждение. 400 мм в квадрате - это без вентилятора на каждый транзистор, а так игольчатые по 150 мм на каждый. Нормально. Предварительный усилитель с регулировкой громкости и тембра на микросхеме TDA1524 собраны. По звучанию приятно - низы, средние и высокие частоты прослушиваются, мне нравится, просто балдею . Бомбоксы, которые имеются в продаже, рядом не стоят с УНЧ Брагина. Нет у них мягкого глубокого баса, да и выходная мощность не та. Для дома вполне достаточно, накрутив до половины, добавив по настроению того желаемого тембра. Просто приятно сушать!

Вот, добившись результата, что б мне еще хотелось - это, конечно, мощности усиления ватт до 200. Просмотрев набор схем усилителей на этом сайте из статьи УМЗЧ 125-200-500, заметил сходство. Последние выходные транзисторы биполярные или полевые. Собрав базовую схему, добавляя или уменьшая количество, меняется выходная мощность с соответствующим изменением питания. У меня появился вопрос. Возможно что-то подобное проделать применительно к усилителю Брагина ? Ну, скажем, с 80 до 200 Вт поднять мощность звука? Или лучше не заморачиваться, а сразу собрать готовый, подобрав по мощности? Будьте добры, посоветуйте.

Схему этого усилителя вместе с печаткой (монтажной) я нашел в журнале радио года 1987. Автор усилителя Г. Брагин. Позже он модернизировал схему, добавив выходной мощности 20 ватт, при этом коэффициент гармоник снизился на порядок. Правда добавилось больше радиодеталей.

Я остановился на первом варианте усилителя. Мне захотелось собрать схему ну лет так восемь назад! – далеко не единственное радиоэлектронное устройство, которое приходилось собирать. Однако именно дефицит компонентов необходимых для сборки УНЧ тормозил весь процесс. Ну и конечно, в течение времени я модернизировал, а точнее, со временем появлялась возможность замены наших отечественных компонентов – больших, на менее объемное. Естественно, размеры всей конструкции усилителя Брагина все время уменьшались.

Трудности начались, когда все детали были припаяны, но усилитель не работал должным образом, а конкретно, нужно было подобрать коэффициент усиления по параметрам КТ816Г(В) с КТ817Г(В), и выходные КТ819 и КТ818 с такими же буквами. Я и не мог даже подумать, что эти данные h21э так сильно отличаются от тех, которые написаны в справочных таблицах. То есть, я так понял, что транзисторы наши отечественные штампуют, не соблюдая никаких стандартов. Приходишь в магазин, где их продают со своим тестером и подбираешь. И чаще всего, скажу я вам, 200-400 разница ощутима, и этой разницы хватало для неправильной нестабильной работы усилителя Брагина. Транзисторы просто перегревались, не успевая толком поработать! Включаю питание и резистором R6, меняя сопротивление, добиваюсь необходимых показателей по напряжению – как указано в схеме усилителя. Все замечательно! Как только подаю на вход сигнал, ток покоя зашкаливает, транзисторы греются и, если продолжать, это все заканчивается тепловым пробоем. Когда, все же, после неоднократного дымка пришел к такому решению, проблема решилась. Сейчас знаю, что лучше сразу на месте подобрать – кто ж знал, что эти h21э так воздушны.

Буквально полгода назад финишная прямая – пятая модернизация усилителя Брагина. Корпус из листового дюралюминия, большие мощные диоды заменил на мостовые, которые намного меньше. Ёмкости были 10000 мкФ x 50 вольт, четыре штуки. Купил китайские 20000 мкФ x 63 В по размерам в пять раз меньше. Трансформатор стоит от лампового телевизора 250 ватт, двукатушечный. Вторичку перемотал. Хотел одно время поменять на тороидальный – так за 1000 руб, да еще придется вторичку перематывать – пусть уж так работает! А еще, чтобы большие радиаторы не ставить, хотя выходные транзисторы не сильно греются, относительно несильно, поставил принудительное охлаждение. 400 мм в квадрате – это без вентилятора на каждый транзистор, а так игольчатые по 150 мм на каждый. Нормально. Предварительный усилитель с регулировкой громкости и тембра на микросхеме TDA1524 собраны. По звучанию приятно – низы, средние и высокие частоты прослушиваются, мне нравится, просто балдею. Бомбоксы, которые имеются в продаже, рядом не стоят с УНЧ Брагина. Нет у них мягкого глубокого баса, да и выходная мощность не та. Для дома вполне достаточно, накрутив до половины, добавив по настроению того желаемого тембра. Просто приятно сушать!

Вот, добившись результата, что б мне еще хотелось – это, конечно, мощности усиления ватт до 200. Просмотрев набор схем усилителей на этом сайте из статьи УМЗЧ 125-200-500, заметил сходство. Последние выходные транзисторы биполярные или полевые. Собрав базовую схему, добавляя или уменьшая количество, меняется выходная мощность с соответствующим изменением питания. У меня появился вопрос. Возможно что-то подобное проделать применительно к усилителю Брагина? Ну, скажем, с 80 до 200 Вт поднять мощность звука? Или лучше не заморачиваться, а сразу собрать готовый, подобрав по мощности? Будьте добры, посоветуйте.

Предлагаемый вниманию читателей усилитель мощности ЗЧ (УМЗЧ) имеет низкий коэффициент гармоник при сравнительно простом схемном решении.

Способен выдерживать кратковременное короткое замыкание нагрузки и не требует термостабилизации тока покоя транзисторов оконечного каскада.

Основные технические характеристики

Номинальная мощность на нагрузке сопротивлением 4 Ом: 60 Вт

Максимальная мощность на нагрузке сопротивлением 4 Ом: 80 Вт

Номинальный диапазон частот: 20 - 20000 Гц

Коэффициент гармоник при номинальной выходной мощности в номинальном диапазоне частот: 0,03 %

Номинальное входное напряжение: 0,775 В

Выходное сопротивление в номинальном диапазоне частот: не более 0,08 Ом

Скорость нарастания выходного напряжения (без конденсатора С2): 40 В/мкс

Принципиальная схема усилителя показана.

Основное усиление по напряжению обеспечивает каскад на быстродействующем ОУ DA1. Предоконечный каскад собран на транзисторах VT1-VT4. Выходной эмиттерный повторитель выполнен на транзисторах VT5, VT6, работающих в режиме В.

При разработке усилителя особое внимание было уделено предоконечному каскаду. С целью снижения нелинейных искажений был выбран режим АВ с относительно большим током покоя (около 20 мА). Температурная стабильность достигнута включением в коллекторные цепи транзисторов VT3, VT4 резисторов сравнительно большого сопротивления R19, R20. Однако из-за отсутствия в предоконечном каскаде 100 %-ной ООС, при изменении его температурного режима возможны колебания тока покоя в пределах 15…25 мА, которые вполне допустимы, поскольку не нарушают эксплуатационную надежность усилителя в целом. Для компенсации возможной нестабильности напряжения база - эмиттер транзисторов VT1, VT2 при изменении температуры в их базовые цепи включены диоды VD3-VD5. Каждое плечо предоконечного каскада охвачено цепью местной ООС глубиной не менее 20 дБ. Напряжение ООС снимается с коллекторных нагрузок транзисторов VT3, VT4 и через делители R11R14 и R12R15 подается в эмиттерные цепи транзисторов VT1, VT2. Частотная коррекция и устойчивость по цепи ООС обеспечиваются конденсаторами С10, С11. Резисторы R13, R16 и R19, R20 ограничивают максимальные токи предоконечного и оконечного каскадов усилителя при коротком замыкании нагрузки. При любых перегрузках максимальный ток транзисторов VT5, VT6 не превышает 3,5…4 А, причем в этом случае они не перегреваются, поскольку успевают сгореть предохранители FU1 и FU2 и отключить питание усилителя.

Диод VD6, включенный между базами транзисторов VT5, VT6, снижает искажения типа «ступенька». Падающее на нем напряжение (около 0,75 В) сужает интервал напряжений на эмиттерных переходах транзисторов, при которых они закрыты. Тем самым обеспечивается их открывание при меньшей амплитуде сигнала и в то же время надежное закрывание в его отсутствие. При малых сигналах в нагрузку течет ток предоконечного каскада, поступающий через резистор R21. К выходу оконечного каскада подключен фильтр нижних частот L1, C14 и R23, уменьшающий амплитуду резких всплесков сигнала (длительностью около 1 мкс) в момент переключения транзисторов выходного каскада и устраняющий колебательные процессы в выходном каскаде. Заметного влияния на скорость нарастания выходного сигнала фильтр не оказывает.

Включенная на входе усилителя цепь R1C1 ограничивает его полосу пропускания частотой 160 кГц. Максимально возможная линеаризация АЧХ УМЗЧ в полосе 10…200 Гц достигнута соответствующим выбором емкости конденсаторов С1, С3 и С4.

Усилитель собран на плате из фольгированного стеклотекстолита толщиной 2 мм.

Транзисторы VT3, VT4 снабжены теплоотводами, согнутыми из листового алюминиевого сплава толщиной 1 мм, и установлены на плате. Транзисторы оконечного каскада VT5, VT6 закреплены вне платы на теплоотводах с площадью охлаждающей поверхности 400 см2 каждый. В усилителе использованы резисторы МЛТ, конденсаторы К73-17 (C1), KM (C2, C8-C11), К53-1 (С3, С4, С6, С7), КД (С5), МБМ (С14) и К73-16В (С12, С13). Катушка L1 намотана проводом ПЭВ-2 0,8 в три слоя на корпусе резистора R22 (МТ-1) и содержит 40 витков.

Выходные транзисторы размещены на индивидуальных радиаторах

Вариант на зарубежных деталях

Силовой трансформатор на 200Вт

Индикатор выходной мощности выполнен на специализированной микросхеме к161пп1а.

Блок защиты громкоговорителей выполнен по схеме УКУ "Бриг".

Тематические материалы: