Усилитель Брагина (80 Вт/4 Ом)

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

Номинальный диапазон частот: 20 – 20000 Гц

Номинальная мощность на нагрузке сопротивлением: 60 Вт/4 Ом

Максимальная мощность на нагрузке сопротивлением: 80 Вт/4 Ом

Коэффициент гармоник при номинальной 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

Усилитель Брагина (80 Вт/4 Ом)

Принципиальная схема усилителя показана на рисунке выше. 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 Брагина (80 Вт/4 Ом)

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…20000 Гц компенсационным методом. Первый выброс выходного напряжения (при отключенном конденсаторе С2) не превышал 3%, что говорит о хорошей устойчивости усилителя.


Схема усилителя Брагина на импорте:

Усилитель Брагина (80 Вт/4 Ом)

Автор проекта: Геннадий Брагин, г. Чапаевск, Куйбышевская область

144 комментария: Усилитель Брагина (80 Вт/4 Ом)

  1. Сергей Гудков пишет:

    усовершенствованная версия усилителя Брагина

  2. VALIKO пишет:

    …люди, с не высоким доходом в роде меня не могут позволить себе купить аппаратуру “хай енд” категории или приближающимся к ним характеристикам…в тоже время хочется послушать как они звучать… предлагаю две интересные схемы из этой категории, не требующих наладки и оптимизации…отличаются только выходом, первый из них на биполяре, а второй на полевых…поверьте, если соберете сэкономите 4000-5000 долларов…

    а повторять продукцию 70-80, это трата времени и ресурсов…их можно купить на блошином рынке и можно от реставрировать и слушать за не большие деньги…

    • Иван пишет:

      “…люди, с не высоким доходом в роде меня не могут позволить себе купить аппаратуру “хай енд”…”
      Уважаемый, VALIKO. Я тоже отношусь к тем, чьи доходы несправедливо невысоки. Просто жизнь так складывалась, что факт моего бОльшего вклада, относительно других, принципиально никем не замечался. Но я никогда не заморачивался подобным отношением, а делал то, что положено. И приведенная вами схема меня несколько озадачила своим противоречием. С одной стороны – примитивность схемного решения, если этот аппарат действительно так дорого стоит. С другой – нагроможденный огород элементов несущий рекламный характер. Посмотрел характеристики биполярных выходников. Каждый по 220 Вт. При умножении на три и заявленной мощности на данный УНЧ 90 Вт, создается впечатление, что главной задачей стояло не качество, а надежность. И автор этого явно достиг. Но здесь нет ничего выдающегося! Больше всего удивляет двойной входной каскад оконечника. Зачем? У меня есть только предположение, но интересно было бы узнать у автора, что его так торкнуло. Если не считать безусловно качественное и приятное внешнее исполнение, то остальное не вызывает такой уж сильный восторг.

      • VALIKO пишет:

        Иван (Больше всего удивляет двойной входной каскад оконечника. Зачем? У меня есть только предположение, но интересно было бы узнать у автора) …я думаю, что это для балансного входа…на входе +, – и земля…всех благ…

        • Иван пишет:

          “…я думаю, что это для балансного входа…”
          Балансный вход здесь не причем. В такой режим можно включить практически любой оконечник. Эта схема включения используется в концертной технике для больших соединительных длин между модулями. Для домашнего использования такая схема включения не актуальна. В плане улучшения качества звучания это тоже не актуально. Сдвоенная входная цепь может иметь только, как мне представляется, технологический характер. Насколько мое предположение верно возможно понять только при серийном производстве.

  3. VALIKO пишет:

    …тут могут аудиофили обидеться, что предложенная схема не совсем аудиофильская…им можно предложить схему из линейки старших братьев…можно купить железку, а можно и собрать, благо схемы заводские без ошибок…всех благ…

    • Иван пишет:

      “…можно и собрать…”
      Можно, но зачем? Зверей в лесу пугать? Это явно концертный УНЧ. Зачем он нужен? Все различие от младшей версии еще большее количество выходников, больше питание и даже удвоен каскад с общей базой в каскодке. Зато убрана активная стабилизация рабочей точки. И посмотрите какой маленький ток покоя рекомендуется, что так же говорит о направленности к надежности устройства. Этот “огород элементов” не обеспечит то качество звучания, к которому стремится Бокарев Александ Сергеевич. Обычно, когда меня хотят удивить подобным созданием я сразу прошу: либо не включать слишком громко, либо не включать вовсе. Вы посмотрите на номинал корректирующего конденсатора – аж 4,7 нФ. А теперь я вам предлагаю тот, что в моих схемах – 0,22…1 нФ. И не более. Мне доводилось ремонтировать транзисторные концертные УНЧ. Полоса была не более 70 кГц. Это неплохо. Но сравните с моими 700 кГц. РАзница “небольшая” все таки присутствует.

      • Александр пишет:

        Александр Сергеевич уже давно и навсегда ушел в лампы, вряд ли ему это будет интересно…))

        • А.Б. пишет:

          это не совсем так, точнее, совсем не так. Я открыт для разных идей, несмотря.
          Год назад, повозившись с разными выходными транзисторными каскадами с желанием уйти от схемы с летающим питанием операционника, сделал невеселый вывод. Эти варианты с усиливающим по напряжению выходным каскадом- все тормозные по скорости или неважные по кпд. А так хотелось чуда. И повторитель на паре латералов вышел в лидеры, осталось найти хороший линейный драйвер к нему. А если хочется помощнее- параллелим выходные транзисторы.

Добавить комментарий для Синьор Распони из Турина Отменить ответ

Ваш адрес email не будет опубликован.