Ламповый УНЧ
Ламповые усилители низких частот встречаются в старой теле- и радиоаппаратуре. Даже после того как такая техника безнадежно устарела, меломаны просто обожают ламповые усилители. Существует мнение, что звук, издаваемый ламповыми УНЧ гораздо красивее и чище, существует такое понятие, как бархатный звук. «Оцифрованное» звучание современный УНЧ звучит более «сухо». Безусловно, звучания лампового усилителя никогда не добиться если использовать при сборке транзисторы. Схема, которая реализована с использованием одного лишь триода:
В приведенной схеме сигнал подается на сетку радиолампы. Напряжение смещения подводится к катоду, методом подбора сопротивления в цепи это напряжение корректируется. Напряжение питания, которое составляет более 150 вольт, подается через конденсатор на первичную обмотку трансформатора на анод. Следовательно, на динамик подключается вторичная обмотка. Эта схема является одной из простейших, чаще всего на практике применяются устройства с двухкаскадными и трехкаскадными конструкциями, состоящие из предуселителя и выходного усилителя на мощных лампах.
Недостатки и преимущества усилителей собранных на лампах
Несмотря на простоту конструкции, ламповые усилители все таки имеют ряд недостатков. Прежде всего это, как было упомянуто выше, обязательное наличие анодного напряжение более 150 вольт. Также для питания лампового УНЧ обязательно наличие переменного напряжения 6,3 вольта, требуется это для питания нитей накаливания радиоламп. Если же применяются лампы с напряжением накала 12,6 вольта, то необходимо еще наличие переменного напряжения 12,6 вольт. Следовательно, для питания усилителя на радиолампах необходим блок питания со сложной схемой, в которой нужно применять массивные трансформаторы.
Плюсами, отличающими ламповую конструкцию усилителя от других, являются: долговечность, несложный монтаж, отсутствие возможности вывода из строя составляющих компонентов. Разве что очень постараться и разбить лампу, тогда устройство выйдет из строя. Чего нельзя сказать о УНЧ собранных на транзисторах, здесь достаточно перегретого жала паяльника или статического напряжения, и вероятность выхода из строя некоторых компонентов значительно повышается. Аналогичная проблема существует и с конструкциями на микросхемах.
Схемы собранные на транзисторах
Ниже приведена принципиальная схема аудио УНЧ собранного на транзисторах. На первый взгляд такая схема выглядит достаточно сложна, ввиду использования большого количества радиодеталей, позволяющих устройству работать. Но стоит лишь разделить схему на составляющие блоки, то все становится предельно понятно. Данная схема имеет аналогичный принцип работы, как и вышеописанная ламповая конструкция на триоде. Здесь полупроводниковый транзистор выполняет роль того самого триода. Мощность устройства будет напрямую зависеть от выбранных компонентов.
Собираем простейшую схему на одном транзисторе
Далее рассмотрим простейшую конструкцию УНЧ, состоящую из одного полупроводника. Обратите внимание, данная схема является одноканальным усилителем. Приведем принципиальную схему такого усилителя.
В качестве примера соберем простейшее звуковое устройство на одном транзисторе.
Сначала следует подготовить необходимые компоненты и оборудование. Для сборки потребуются:
- · Кремниевый транзистор n-p-n типа, например, КТ805, или его аналог.
- · Конденсатор электролитический с емкостью 100 мкФ напряжение у него должно быть 16 или более вольт.
- · Резистор переменный, с сопротивлением примерно 5 кОм.
- · Плата монтажная, если есть. Если нет, можно собрать устройство и навесным монтажом.
- · Радиатор, это обязательно, без него транзистор быстро перегреется и выйдет из строя.
- · Провода для соединения компонентов.
- · Разъем типа мини джек для подключения источника звука. Это может быть компьютер или другой устройство с наличием аудиовыхода, например, возможно использование смартфона.
- · Источник питания постоянного тока 5-12 вольт, это может блок питания или батарейка типа «крона».
- · Паяльник для спаивания элементов, а также припой и канифоль или любой другой флюс.
Будем собирать наш усилитель из уже повидавших жизнь компонентов.
Итак, когда все компоненты подобраны, начинаем сборку. Для начала размещаем компоненты на монтажной плате.
Далее к базе транзистора необходимо припаять минусовой вывод конденсатора и центральный контакт переменного резистора.
Согласно схеме, ко второму контакту переменного резистора присоединяем плюс питания и плюс динамика. Для этого выведем контакт при помощи провода на монтажную плату. Центральный контакт транзистора (коллектор) - это минусовой вывод динамика, его также выведем на плату.
Затем к оставшемуся контакту транзистора (эмиттер) необходимо подключить минусовое питание, а также контакт для отрицательного входного сигнала. Положительным контактом входного сигнала является плюсовая ножка конденсатора.
Сборка практически готова, для начала тестирования осталось впаять три пары провода. Слева направо на фотографии: вход, выход, питание. А также обязательно установить на транзистор радиатор.
Затем приступаем к настройке нашего усилителя. Для этого подключаем все компоненты, обязательно строгое соблюдение полярности. Также перед подключением необходимо убедиться в отсутствии короткого замыкания, особенно при навесной сборке.
Настройка производится путем регулировки переменного резистора, таким образом происходит согласование работы сопротивления динамика и транзистора.
Вот и все, сборка и настройка простейшего усилителя низких частот завершена. Соответственно такой УНЧ является моноусилителем, т.е. одноканальным. Чтобы добиться стереозвучания, необходимо собрать два аналогичных устройства. Следует обратить внимание, такие устройства, собранные по простейшей схеме, нигде не используется ввиду своей нецелесообразности. Для бытовых нужд необходимы более сложные устройства.
УНЧ на микросхемах
Усилитель, собранный на микросхемах, будет гораздо качественней. Сейчас существует множество микросхем, разработанных специально для усилителей. Такое устройство уже можно применять и в быту. Существует множество принципиальных схем, и самые простые из них вполне доступны для сборки практически каждому, у кого есть желание и элементарные знания работы с паяльником. Зачатую в компоновку микросхем входит два-три конденсатора и несколько резисторов.
Ниже приведена принципиальная схема такого усилителя.
Другие компоненты, которые необходимы для работы УНЧ, заключаются в самом кристалле микросхемы. При сборке усилителя на микросхемах самое главное это уделить внимание питанию. Некоторые схемы требуют трансформатор с двуполярным питанием. Очень часто в них и возникают проблемы. Так, например, такие усилители практически не применяются для автомобильных колонок. Зато они прекрасно зарекомендовали себя как стационарные усилителя для домашнего использования. Здесь также доступно разнообразие мощности. С помощью микросхем вполне реально собрать как маломощный усилитель, так и добиться колоссального звука 1000Вт.
