Усилитель мощности “Минуетик”

Предлагаемый вниманию данный усилитель обладает низким коэффициентом гармоник, достойным звучанием,  стабильностью и не требователен к питающему напряжению. Идею создания такого усилителя подкинул пользователь VADIK на форуме VegaLab. Наш коллега Black-мур поддержал её, сделал в макете, испытал и решил заинтересовать любознательных этим простым, по сборке, усилителем. Если всё заготовлено и при наличии всех компонентов, то от начала  сборки и до её завершения уходит от часа до двух часов! Все зависит от того, у кого, какой опыт.

Усилитель не предназначен для дискотек и прочих подобных мероприятий. Он для дома, для тех, кто любит послушать хороший звук. Данный усилитель, (рис.1), сохраняет работоспособность при снижении питающего напряжения вплоть до ±15В, при этом – снижается только выходная мощность и не более того!

Рис. 1

Номинальная выходная мощность, на нагрузке 4 Ом,  может достигать до 50 ватт, при номинальном питании. Усилитель имеет плавающее питание для операционного усилителя (ОУ). Это позволило «выжать» максимальный уровень на выходе ОУ до 20 вольт амплитудного значения! Были опробованы разные ОУ. Не с каждым  ОУ усилитель захотел работать, как ожидалось. Усилитель: либо свистит, либо клипует уже при 10-12 В амплитудного. Оно и понятно, что основное качество звучания зависит от конкретно взятого ОУ. Единственное условие в данном усилителе  –  ОУ должны быть высокоскоростные, не менее 20 В/мкс и двухтактные. В ходе первого макетирования был  использован ОУ – КР544УД2А в металлостеклянном корпусе.   В ходе дальнейших эксперементов с другими ОУ, были получены хорошие результаты с такими ОУ, как – КР544УД2А, К/КР574УД1А … . Что интересно, ОУ, которые применялись в металлостеклянном корпусе, результаты показали лучше. Но, ОУ К140УД11 в «металле», не справился со своей задачей, возможно, была такая партия и это не окончательный вердикт. Нужно пробовать из других партий.

Не смотря на кажущийся очень короткий тракт, он все же обладает достаточно длинным трактом, который имеется в самих ОУ, поэтому не стоит применять ОУ широкого применения с посредственными характеристиками.  В ходе дальнейшего макетирования, автор применил стабилитроны в цепях питания ОУ с напряжением стабилизации 16 В. По утверждению автора – дальнейшее повышение питания ОУ становиться опасным. Но, я пошел на свой страх и риск, поставил стабилитроны на 18 В в цепи питания для ОУ КР574УД1А! К моему удивлению, страшного ничего не произошло, кроме того, что – температура  кристалла стала чуть-чуть больше. На ощупь было ощутимо. С другими ОУ, по поводу применения стабилитронов на большее напряжение – не экспериментировал.  Не надо фанатизма! Применять стабилитроны с Uст выше 16 В не рекомендуется. Кроме увеличения выходного уровня с приростом в 2-3 В ничего не дает. Можно «поиграться» с резистором R21 (См. рис. 1, 2).

По рекомендации  автора, добавились эмиттерные повторители, чтобы разгрузить ОУ на выходе! (Рис. 2):

Рис.2

Эмиттерные повторители всё же лучше установить на один теплоотвод, как в схеме – каждый из биполярников к “своему” полевику. Транзистор Q1 должен быть рядом с М2, а Q2 рядом с М1 (Рис. 2). Этот усилитель рассчитан на применение латеральных полевых транзисторов типа – 2SK1058 и 2SJ162!  Если нет возможности приобрести или заказать такие транзисторы, то можно применить транзисторы из серий – IRFP, IRF, но схема меняется кардинально и это уже будет не «Минуетик», а, что-то отдаленно напоминающее его. Естественно, что с применением «вертикалов» нужно вводить цепь термостабилизации, регулировки тока покоя и стабилитронно-диодную цепь  для  защиты затворов «вертикалов» от перенапряжения.  Кстати, мне пришлось, при  первом макетировании работать именно с «вертикалами» из-за отсутствия нужных транзисторов, поэтому родился четвертый вариант усилителя, с помощью  нашего коллеги – 25602. (Рис. 3):

Рис. 3

Он помог мне с расчетами, а я реализовал в макете. Хочется отметить, что и в таком варианте усилитель звучал не плохо, но с транзисторами  2SK1058 и 2SJ162  в оригинальном варианте, звучит гораздо лучше!

Благодаря автору усилителя, родилась и печатная плата в формате «lay». Файл для скачивания находится внизу статьи.

Если  кому-либо покажется, что нет необходимости  в эмиттерных повторителях, то и нет нужды их ставить. Тогда можно применить эту же печатную плату, просто соединить цепи перемычками, впаяв нужные резисторы, согласно (Рис. 1) и наслаждаться звуком. Радиатор должен быть общей площадью не менее 600см².  Налаживание усилитель не требует, если монтаж сделан без ошибок, то усилитель запускается сразу, максимум, что может проявиться – самовозбуждение ОУ. Тут надо либо подобрать ОУ, либо ввести дополнительную коррекцию в ОС – конденсатор в несколько пкФ, между выходом  ОУ и инвертирующем входом. В моём макете с эмиттерными повторителями, источником возбуждения был биполярный транзистор прямой проводимости (p-n-p) – Q2. В этом случае понадобиться конденсатор, так же в несколько пикофарад, между базой и коллектором.  Это тот максимум, что может проявиться с этим усилителем. Впоследствии автор доработал второй вариант, применив в усилителе – регулировку тока покоя оконечных транзисторов (Рис. 4). В таком варианте можно плавно менять ток покоя ВК и добиться наименьших искажений. Чем больше ток покоя, тем меньше искажений, особенно в области высоких частот и даже в ультразвуковом  диапазоне! В моем макете, ступенька на 30 кГц пропадала при токе покоя 75-80 мА.

Рис. 4

Хочется выразить признательность коллеге and85, который повторил этот усилитель и, судя по его отзывам – остался доволен звучанием  усилителя!

Вот такие общие рекомендации по сборке этого усилителя. Хочу добавить цитату автора, для тех, кто хочет получить 100 ватт с этого усилителя на нагрузке 8 Ом и др. вопросы:

  1. «Чтобы в дальнейшем не возникали вопросы типа – “какое максимальное напряжение питания нужно для того, чтобы получить из этой схемы 150 Вт/8 Ом, и сколько нужно транзисторов на выход”, уточню в последний раз. И больше к этому не возвращаемся.
  2. Не пытайтесь вытянуть из этой схемки “сотневатты”. Если нужны они, смотрите на другие схемы.
  3. Максимальное амплитудное значение синуса, которое удалось получить на выходе усилителя с почившим в ведре от питания ±20 В опером К544УД2А (погиб-таки один “солдатик”) около 22 В – практически предел этой схемы с любым “народным” опером. Как правило, 18-20 В максимальной амплитуды – и больше не просите. С ОР134 у меня вышло около 20 В амплитуды.
  4. Для тех, у кого возникнет вопрос, типа – “откуда амплитуда на выходе повторителей больше того, что может обеспечить опер”, напомню – питание опера плавающее. Но раскачивать его до беспредела нельзя – в зависимости от применённого опера, усилитель либо сорвётся в икание/генерацию, либо в одно из устойчивых состояний, когда один из транзисторов ВК останется постоянно открытым (я так уже поджарил один SK1058 – полутруп).
  5. Оптимальное напряжение питания ВК для получения 50-60 Вт на 4-омной нагрузке (соответственно половина при 8-омной нагрузке) указано на картинках. Всё что выше бесполезно и даже во вред – уйдёт в нагрев радиаторов. Питание нужно выбирать такое, чтобы при максимальной амплитуде на выходе, на полевиках оставалось около 8-10 В. Т.е., если не гнаться за максимальной (грязной) мощностью, а исходить из той максимальной синусоиды, которая была получена с имеющимся ОУ, то и питание ВК можно снижать.
  6. Для 8-омного варианта одна пара латералов, для 4-омной лучше всё же две. Но если радиаторы от 600 см2 и выше, либо если предполагается использовать “карлсон”, то и на 4 Ома можно ставить одну пару – применённые латералы довольно-таки живучие»

Думаю, что это исчерпывающий ответ и добавить больше не чего.

Всем, кто решил повторить этот усилитель, хочу пожелать удачи и успехов при повторении! Надеюсь, что он порадует Вас хорошим звуком!

Спасибо за внимание.

Для особо придирчивых. Читаем статью с первого поста и очень внимательно. Там есть все ответы и пояснения. В этой статье объединены самые существенные моменты из темы и в основном самые важные. Тема находится тут.

 Желаем Всем удачи!

Печатные платы.

Электрическая схема, которая соответствует печатной плате в архиве по всем деталям. Она точно такая как на рис. 4, но теперь детали совпадают, в плечи питания добавлены конденсаторы.


На SMD (коммерческий вариант):

Описание немного  изменено в отличии от оригинала, автор: kosmas

35 комментариев: Усилитель мощности “Минуетик”

  1. А.Р. пишет:

    Да уж…
    Особо придирчивым интересно, от какого слова автор родил название сего изделия?

    • Толька. пишет:

      Какой то УНЧ,тут задолбаешся без опыта. Вот тебе от этого слова. А ,что авангард!

      • Александр Бокарёв пишет:

        Спаяй настрой послушай а потом приходи учить граммматике, отрок неразумный. Изыди.

      • Владислав пишет:

        Усилок этот собрал недавно, опер ОРА134, неожиданно достойный звук, а собирал их немало…

  2. Олег пишет:

    Гм… Автор ошибся лишь одной буквой! Менуэт! Вики вам в помощь! https://ru.wikipedia.org/wiki/%D0%9C%D0%B5%D0%BD%D1%83%D1%8D%D1%82

    • Александр Бокарёв пишет:

      Ващета , автор схемы Вадик назвал свою схемочку MyPussy , а ваши фантазии это ваше личное дело, а что касаемо меня, так назовите чем угодно, но схема убойная по звуку, простоте и надежности.
      Для себя кроме авторского названия VADIK другого имени этой схеме не представляю. .

  3. Александр Бокарёв пишет:

    Имя изделия уже обсудили на форуме , едем дальше.
    Дождался я радостного момента, возможности поклониться двум гениям, Вадику и Володе Джумайло(который Блэк Мур) за эту волшебную схемку. Собрал её по случаю, искал что-то простое и качественное на замену сгоревшей ТДА7294.
    Мощность была неважна главное чистый сигнал .
    Схему повторил без труда, заодно обнаружив необычно красивое звучание,которого не было прежде.
    За основу взята схема по рис 1. Без умощняющих транзистооов.
    Одно сразу не устроило, ток покоя был мал, 20ма всего, на высоких ча стотах видна ступенька, как потеря синусоидой толщины в средине, резисторы в смещении затворов, вместо 120 ом увеличил сперва до 510, потом до 560 ом, ток покоя вырос до 120 и 150ма соответственно.питание два по 27вольт.
    Данные измерений удивили, полоса убегала за сотникилогерц , форма меанлра безупречна, размах выходного сигнала упирался в питание, за ничтожной разницей, а схема уместилась на крохотной макетке типа дуршлаг 5 на 7см. Обвеску я немного изменил, уйдя от конского размера емкости в цепи оос.
    Для этого внимательно проштудировал схему Агеева Александра из Радио за 1987год, где он подробно рассеазывал о тонкостях обвески операционнника с летающим питанием.
    Потом применил особую методику измерения сигнала , так наз. Метод обратного генератора. Сразу выяснились неточности в обвеске моей схемы, которые устранил на ходу и сигнал вернулся в норму.
    Потом немного повозился с питанием усилителя, убрал среднюю точку вторички , сделав землёй точку встречи банок питания. Таким образом, стала лишней защита динамиков от постоянки.
    В данный момент схема выполнена в виде крепкого макета типа кирпич, звук откровенно радует, мощность на 8 омах до 25 ватт, хотя комфортная мощность менее ватта . А главное-колонки заиграли в полный рост, бас очень красивый, низкий, рокочущий, срединка без транзюкового наждака, баланс ровный.
    В общем, схема и в пир и в мир и в добрые люди.
    _______________________________
    Поделился схемой и результатом с приятелем из Москвы, он ответил, что данная идея работает в усилителе Хафлер ТА 1600 , получившем похвалу самого Жана Хираги.
    Другой приятель сказал, что звучит эта схема как легендарный Стоунколд, но не горит по непонятной причине в отличие от Стоунколда.
    _______________________________
    И последнее. Была идея выполнить схему по варианту инвертирующего усилителя, сильно упростив обвеску операционника. Но не удалось, усилитель генерил , стоило включить вольтдобавку по питанию. Пришлось оставить как задумано авторами.

    • LDS пишет:

      Не знаю под какую схему идут печатные платы.
      Сам подумываю повторить ее когда то. Трансы для двойного моно как раз есть.
      Я только не понял, что за тема у Вас с отказом от защиты АС?

      • Александр Бокарёв пишет:

        Понимаете, тут редкий случай, когда макетка с десятком деталей оказывается не сложнее возни с печаткой, всех дел подвигать детальки по плате , да поделать соединительные проводочки тонким мгтф или что есть под рукой. Размер платы с просторным расположением деталей в моем варианте всего 5 на 7см, стандартная макетка. Платы с форума схемнет сделаны под размер пленочных конденсаторов в цепи оос, их нет в моем варианте схемы. Зато есть две нпбольшие емкости по входу опера и в цепи оос, отличие в 10 раз, 150 и 15пкф, равно как и отношегие резисторов оос.
        Проще и понятнее будет схему нарисовать, если получится сегодня.

  4. Александр Бокарёв пишет:

    Дмитрий, темы по усилителю здесь не было, это моя доработка схемы , схема в полном виде есть в тетрадке.
    Добавлю, что сегодня переслушал разную музыку через этот усилитель, звук легкий, очень напоминает лампу, если запись неважная, то и звук неважный, а добротные диски звкчат волшебно.
    Есть возможность нарисовать мой вариант усилителя , вдогонку к представленным. Сделаем.

    • Александр Бокарёв пишет:

      Схема в самом деле спокойно работает от 15 вольт , именно так и делал при запуске и настройке, подавал плавно питание от Латра, звук либо появляется сразу либо в случае неверных соединений треск и искажение формы сигнала на осциллографе. На время настройки впаивал в питающие провода предохранители 1 ампер, выручили не раз.
      Была мысль перевести выходной каскад в А режим, с током в ампер, потом послушал и отказался от идеи, все и так превосходно.

  5. алексей пишет:

    Ещё один параллельник с плавающим питанием ОУ, только с полевиками на выхлопе. Не удивительно, что работает и хорошо работает))))

    • Александр Бокарёв пишет:

      Да, простота и удачные компоненты обеспечили добрый звук. Есть мысль уйти от летающего питания, применив операционник с повышенным питанием. Тогда схема упрощается и можно сделать инвертирующий усилитель.
      В любом случае, за долгие годы услышал от транзисторной схемы достойное звучание. И сотневатты точно не нужны, хватает этих 30.

      • NEULO пишет:

        Операционник с повышенным питанием как правило хуже обычных. Не стоит овчинка.

        • Александр Бокарёв пишет:

          Верно, но тему эту особо не изучал, надеясь на прогресс и улучшение параметров.
          Некий третий вариант, выходной каскад с усилегием в 2-3 раза.но и там не все просто. Хотя наработки есть.

  6. LDS пишет:

    Не могу найти печатки под самую первую схему. Да и с предложенной ПП не все сходится по обозначениям.

  7. NEULO пишет:

    https://static.chipdip.ru/lib/159/DOC000159973.pdf вот неплохой, правда ни разу не дешевый.

    • Александр Бокарёв пишет:

      Схему помогут отсканировать и на почту сбросить. Тогда станет понятно , о чем я. Приятель отслушал звучание усилителя, впечатлен . Прозрачный комфортный звук, не уступает лампе.

    • LDS пишет:

      Да ладно. Вот OPA627 это не разу не дешевый: http://www.kosmodrom.com.ua/prodlist.php?name=OPA627&page=0 От 30 до 60 долларов.
      Кстати в таблице приведены параметры с таким ОУ.
      На али есть и по 1 доллару, но думаю понятно, что там будет подделка.

      • NEULO пишет:

        если правильно включить к544уд2 вполне себе грошовый, то можно получить весьма отличные характеристики. Поэтому как то 700 рублей за корпус.. Многовато. А про 30 долларов, блин у меня звуковая карта столько стоит. Отличная звуковая карта надо заметить, правда у неё входа нет.

        • Александр Бокарёв пишет:

          Я выкупил десяток 544 уд2а в металле за 1200рублей, но ставить в макет побоялся, зато на рынке набрал в пластике по цене песка, отобрал с миним сдвигом, пущай звучат.
          Одно не делал, вч коррекцией подвигать, по 1 и 8 ноге, в плане скорости добыть. И так 20в на мкс есть с обвеской как на рисунке

        • Александр Бокарёв пишет:

          В годы работы на заводе все делали или на 544уд2 или на 544уд1, если шум имел значенип. Оба опера удачные во многом. В журналах тех лет круче к140уд8 ничего не было, не то,что эти шедевры. Зато импорт был приныипиально недоступен, не то что сейчас.

          • NEULO пишет:

            Да мне кажется наши не хуже. Были проблемы с искажениями из за выходных каскадов не очень удачных, так повторители в режиме класса А на выходе никто не отменял.) Я 153уд2 так использовал. Отличная вещь.

            • Александр Бокарёв пишет:

              153 уд2 тоже уважал, тем более они бвли у нас с приёмкой. Их Рига делала, буква R на логотипе. Скорость невелика, но звук красивый и не генерила она. В пластике не поименял их, слишком много выводов , все короткие и пустые. А в железе красота, что макетить что паять.

              • Александр Бокарёв пишет:

                Вот от чего сразу отказался, так это от 153 уд1, редкая пакость. Попадались они в виде модулей с обвеской на выводах, наружу выведены 5 ног, нл коррекция неудобная, схема тормозная и плохо звучала, либо генерила.
                После общения с 544ми другие не было смысла ставить. Тем более когда их было в достатке.

                • NEULO пишет:

                  Собрал тут фильтр на днях с панелькой под счетверённый операционник. Поставил LM324 для пробы. Вот они живо мне напомнили 153уд1. Осциллограф показывает появление ступеньки с 4кГц. ) Может экземпляр неудачный, не знаю. ) Жуть какая.

                  • Александр Бокарёв пишет:

                    Все так. 324й это счетверенный вариант 358го, примитивный опер для работы с однополярным питанием, в звуке ему точно нечего делать, но ставят их с ослиным упорством в звуковые схемы под именем 4558, 358, хотя за те же деньги есть прекрасные опера, NE 5534 5532 LM833

                  • Александр Бокарёв пишет:

                    Найдите счетверенный TL 084, обожаю эту недорогую но прекрасно звучащую микросхемку, досталась кучка 082-х , сколько всего поделал на них, всегда удачно.

                    • NEULO пишет:

                      Их есть у меня. Цоколёвка одинаковая, судя по измерениям на всех частотах просто идеальный синус. Ожидаемо , впрочем.) 074 тоже самое примерно. Мне для тестов нужна была именно биполярная- их не жалко. Но счетверённых биполярных нормальных не нашлось почему то. Все типа как раз 324.

  8. Александр Бокарёв пишет:

    074 считается для звука, а 84 как бы попроще.Схема наверное одна, просто седьмые отобраны. Они мне наш 544уд1 напоминают, нешустрые но звучные и спокойные.
    Сешодня послушал усилитель снова на разных дисках, невозможно поидраться, идеальный звук. Додал колонкам на низу недостающей ясности , а панорама просто шикарная, не раз пугался звукам из колонок, что-то щёлкнуло, звякнуло, бегу в прихожую, а там никого ))))))

  9. Alex пишет:

    обсуждали намедни енто устройство,собирал-звук пластмассовый но середина и верх хороши,не хватает чего-то в звучании(как в борще из курятины)),басс плоский как будто отрезали как в D классе(замена емкостей разницы не дает)ощущение что сказывается скорость переключения полевиков,звук очень похож на Aura VA100 Evolution только там кажется(не помню) “OPAxxxx” стоят,на вскидку ему нужны подходящие АС(не всякая акустика может его “возвысить”) ,вижу конды с бесперебойников и… при чем тут 074 и 084 ?
    к стати после ауры принесли на профилактику оочень старый интегральник 81года Sanyo на (походу первых стк но похожих) ….ребятаааа вот это звук!винил,CD,кассета!все играет и переливается!такой стерео картины я 100лет не слышал!мне после лампы больше ничего не нравится но этот что-то вон ..

  10. Александр Ростов-на-Дону пишет:

    Дело личное, как звучит. Меня эта схема в паре с туповатыми Сканами устроила на сто процентов. Единственное, к чему претензии, с ростом мощности звук светлеет. Остальное на месте.
    Пробовал подкидывать ламповый драйвер к ней, прироста в звуке не получил, звук изначально хороший. Единственное, что может быть причиной не того звука у вас- в моей схеме работают Эксиконы 10n20 10p20 , а не 2SK 2SJ.
    Так получилось , не было других.
    Из всех слышанных мною транзюков эта звучит комфортнее других и ощущения транзюка нет напрочь.

  11. Александр Бокарёв Ростов-на-Дону пишет:

    Раньше переживал по поводу чужого мнения, звучит-не звучит, и что скажут посетители. Потом понял, если следовать за чужими мнениями, увязнешь в болоте. будешь все время заниматься доводкой своего детища под чужие закидоны, которые меняются семь раз на неделе. Если сам понимаю, что со звуком не то, то сам и доработаю или вообще разберу неважно звучащее устройство. Потому что первое впечатление часто ложное , вау-эффект проходит и понимаешь, что сенсация не состоялась.

  12. mktm пишет:

    574 серия очень неустойчива – возбуд почти гарантирован на этих микросхемах. лучше уж взять в качестве мощного ОУ все-таки TDA7293 и далее выход на мосфетах, хоть 2sk1058+2sj162 хоть на 2sk2221+sj352 ну и irf640, 140, 240+9640, 9140, 9240 – что душа пожелает. а ирать с огнем недомикросхемами производства ссср лучше не нужно. tda7293 использовать как инвертирующий усилитель
    vpayaem.ru/amp_tda7293

Добавить комментарий

Ваш адрес email не будет опубликован. Обязательные поля помечены *