Przedstawiam wspaniały wzmacniacz który zadowoli każdego amatora czystej, dynamicznej oraz głośnej muzyki. Wzmacniacz posiada niebagatelną moc czterystu wat [4W] która powinna wystarczyć nie tylko do domu lecz także do nagłośnienia średniej wielkości lokalów. Posiada on opóźnione włącznie głośnika, co eliminuje nieprzyjemne trzaski podczas uruchamiania, lecz po wyłączeniu zasilania wzmacniacz pomału gaśnie (40 000 uF trochę trzyma napięcie), co po chwili powoduje nieprzyjemne zniekształcenia. Można to usunąć za pomocą osobnego układu który odetnie głośnik natychmiast po wyłączeniu. Koszt samego wzmacniacza (bez zasilania i radiatora) wynosi ok.120 zł. Układ złożony z dobrych elementów odpala za pierwszym razem ! Wszystkie użyte rezystory są 1% lub dokładniejsze. Wszystkie elementy przed wlutowaniem należy sprawdzić miernikiem w szczególności tranzystory te małe i duże !!! Tranzystory wykonawcze najlepiej nabyć wszystkie z tej samej firmy oraz grupy np. IRFP 240 /11h. Gdy po raz pierwszy odpaliłem wzmacniacz nie mogłem uwierzyć, że tak niewielkim kosztem można zbudować coś tak wielkiego, mój Kenwood zmalał w oka mgnieniu a kolumny Dalli 104 w końcu pokazały na co je stać. Wzmacniacz grał bardzo ładnie. Nie "gubił się" nawet przy dużych wysterowaniach na bardzo złożonych utworach. Dźwięk był przejrzysty z pełnym uwidocznieniem całej sceny i głębi utworu. Ogólnie jest to świetny projekt i polecam jego wykonanie każdemu zapalonemu audiofilowi z odrobiną umiejętności technicznych. A mój Kenwood pójdzie chyba na wczesną emeryturę... 
Wstępny Wzmacniacz Różnicowy
Pierwszy stopień stanowi wzmacniacz różnicowy zbudowany na niskoszumnych tranzystorach Q2 i Q3 oraz na rezystorach R35 i R36. Q4,Q5,R4 i DZ2 zapewniają stałe źródło zasilania 14,4V na kolektorach Q2 i Q3. Q1,R7,R8,DZ1 i C1 formują stałe natężenie, które daje 1,5mA na wstępny stopień różnicowy. Te moduły stanowią pierwszy stopień wzmacniacza i praktycznie ustanawiają całą jego charakterystykę.
Wzmacniacz Napięciowy
Ten stopień zapewnia większość wzmocnienia napięciowego, które następny stopień potrzebuje do wysterowania końcówek do pełnej mocy. Q6,Q7,Q8,Q9,R12,R13,R14,R15,C3,C7,C8 stanowią drugi różnicowy stopień wzmocnienia napięciowego. Q7 i Q9 formują coś zwanego fachowo jako prądowe obciążenie lustrzane dla drugiego stopnia różnicowego i zmuszają ten stopień do podziału natężenia dostarczanego od R15, co daje ok. 8mA. Pozostałe części, głównie kondensatory zapewniają lokalną kompensację częstotliwości dla tego stopnia.
Stopień Sterujący
Jak sama nazwa wskazuje Q10,R34,R37,R38,P1,C12 formują stopień sterujący. Jego głównym celem jest zapewnienie stabilnego i skompensowanego źródła napięcia na bramkach HEXFET-ów.
Stopień Prądowy lub Stopień Wyjściowy
Jeszcze raz nazwa sama wskazuje. Ten stopień przekształca napięcie uzyskane we wzmacniaczu napięciowym i zapewnia wszystkie Ampery potrzebne do wysterowania 4W lub 8W obciążenia. 2W obciążenia wymagałyby większej liczby końcówek mocy.
Dodatek Wykrywający Przesterowanie
Jest to prosty układ zbudowany na Q19,Q20,R40-R45,C15,C16,LD1. Wykrywa on obcinanie przez wzmacniacz szczytów amplitudy. Generalnie dioda ta miga w rytm bardzo dużych wysterowań, ale o słyszalnym przesterowaniu możemy mówić dopiero, gdy świeci nieustannie.
Wymagania Dotyczące Zasilania
Transformator o mocy ok. 625W i napięciu 2x50V AC. Mostek prostowniczy 400V/35A. Minimalną filtracją byłoby 15 000uF/75V na każdą szynę zasilającą. Najlepszą filtrację stanowiłoby 40 000uF/75V na każdą szynę. Niestety jest to wzmacniacz bardzo dużej mocy toteż do jej osiągnięcia potrzebuje tak dużej filtracji.
Rozpoczynamy Testowanie
Na tym etapie zakładam że poskładałeś/aś już całą płytkę opróczrzylutuj Q10 na kablach i pozwól mu spokojnie wisieć.
Testów Ciąg Dalszy
Ważnym jest aby przetestować moduły wzmacniacza na tym etapie aby upewnić się, że wszystko działa prawidłowo. Można to osiągnąć poprzez wlutowanie rezystora 10Ohm/0.25W wzdłuż DZ3 od strony ścieżek (nalutować na jego punkty lutownicze). Wlutowując go omijamy stopień wyjściowy i przekształcamy nasz moduł we wzmacniacz o bardzo małej mocy, który może być testowany bez uszkodzenia drogich końcówek mocy. Po podłączeniu tego rezystora możemy włączyć zasilanie +/- 70V. Jeżeli nie było teraz żadnego dymu, to używając miernika na miliwoltomierzu sprawdź spadki napięcia na następujących rezystorach :
R3 ~ 1.6V
R5 ~ 1.6V
R12 ~ 500mV
R13 ~ 500mV
R15 ~ 1.0V
Napięcie pomiędzy wyjściem, a masą powinno wynosić 0mV DC ale może wynosić nawet +/-100mV DC. Jeżeli te wartości zgadzają się na +/- 10% to możesz być pewien, że wzmacniacz działa poprawnie. Kiedy sprawdziłeś/aś już te spadki to wyłącz zasilanie i odlutuj 10 Ohm-owy rezystor.
Kompletowanie Wzmacniacza
Tranzystor Q10 musi być zamontowany na głównym radiatorze. Montuje się go na kablach uważając na wyprowadzenia. Rezystory źródłowe R24-R31 montujemy na stałe od strony ścieżek ok. 5mm nad płytką. Tranzystory końcowe przykręcamy na leżąco do kątownika aluminiowego grubości minimalnie 3mm i płytki. Oczywiście stosujemy podkładki mikowe i pastę silikonową pod każdy tranzystor. Kątownik przykręcamy do dość dużych rozmiarów radiatora. Profil radiatora zostawiam do twojego własnego wyboru. Kable zasilające muszą być dość grube. Muszą wytrzymać one szczytowo 6 Amper. Dobrze nadaje się tu plecionka głośnikowa z miedzi beztlenowej o pow. 2,5mm². Na ścieżki prądowe na płytce zalecałbym nalutowanie drutu średnicy 2mm i solidne zalanie go cyną... Jeżeli ktoś się nie zorientował to czerwone ścieżki na projekcie to zworki.
Testy Końcowe i Regulacja
Doszliśmy do punktu kiedy możemy przeprowadzić pełen test wzmacniacza. Lecz wcześniej musisz sprawdzić kilka rzeczy :
- nóżki żadnego z tranzystorów nie mogą mieć kontaktu z radiatorem. Sprawdź to za pomocą miernika. Wszystkie nóżki !
- napięcie zasilania nie przekracza grubo ponad +/- 70 V ! (zupełny max. - 78V)
- kable zasilające są odpowiednio grube i dobrze podłączone (polaryzacja)
- potencjometr wieloobrotowy P1 jest ustawiony na 0 Ohm. Wtedy pomiędzy bazą, a kolektorem Q10 jest równe 4.7k Ohm
- podłączając linie zasilające miej pewność że są tam włożone bezpieczniki 2A (tak na wszelki wypadek, później zmień na 8A)
Teraz możemy rozpocząć regulację. Podłącz woltomierz do wyjścia wzmacniacza. Po włączeniu zasilania wskazania miernika powinny wynosić od 0mV do +/- 50mV. Jeżeli jest inaczej to wyłącz wzmacniacz i sprawdź swoją pracę. Jeżeli wszystko poszło dobrze to podłącz obciążenie i sprawdź spadki napięcia na rezystorach źródłowych (R24-R31) bez sygnału ! Po prostu jeden czujnik do jednej nóżki, a drugi do drugiej. Teraz delikatnie strojąc potencjometrem P1 ustaw spadek napięcia na 18mV, co odpowiada ok. 100mA poboru prądu na tranzystor. Teraz sprawdź wszystkie rezystory źródłowe i znajdź ten, który ma najwyższy odczyt i właśnie jego ustaw za pomocą P1 na 18mV. Jeżeli na początku miernik będzie wskazywał 0mV to się nie przejmuj, tym potencjometrem na pewno to dostroisz ale uwaga zbyt duży pobór prądu przez dłuższy czas może doprowadzić do uszkodzenia lub nadmiernego grzania się tranzystorów mocy. Ja stroiłem to prawie 10 minut...
Spis Części
Kondensatory
C1 100uf 100V
C2 2.2uf MKT
C3 10nf MKT
C4 10pf ceramiczny
C5 100uf 100V
C6 1nf MKT
C7 10pf ceramiczny
C8 100uf 100V
C9 100uf 100V
C10 100uf 100V
C11 18pf ceramiczny
C12 470nf MKT
C13 330uf 25V (o małej upływowości)
C14 470nf MKT
C15 10nf MKT
C16 100nf MKT
Półprzewodniki
D1 1N4007
D2 1N4007
DZ1 15V 1 WAT (np. 1N4744)
DZ2 15V 1 WAT (np. 1N4744)
DZ3 7.5V 1 WAT (np. 1N4737)
DZ4 7.5V 1 WAT (np. 1N4737)
Q1 MJE340
Q2 BC546B
Q3 BC546B
Q4 BC546B
Q5 BC546B
Q6 MJE350
Q7 MJE340
Q8 MJE350
Q9 MJE340
Q10 BD139-16
Q11 2SK1530/IRFP240 TO-3P MOSFET
Q12 2SJ201/IRFP9240 TO-3P MOSFET
Q13 2SK1530/IRFP240 TO-3P MOSFET
Q14 2SJ201/IRFP9240 TO-3P MOSFET
Q15 2SK1530/IRFP240 TO-3P MOSFET
Q16 2SJ201/IRFP9240 TO-3P MOSFET
Q17 2SK1530/IRFP240 TO-3P MOSFET
Q18 2SJ201/IRFP9240 TO-3P MOSFET
Q19 BC546B
Q20 BC556B
Rezystory
Wszystkie rezystory mają tolerancję 1% lub mniej chyba że pokazano inaczej.
P1 5K Ohm, potencjometr 30-to obrotowy
R1 15K Ohm
R2 1K Ohm
R3 2.2K Ohm
R4 10K Ohm
R5 2.2K Ohm
R6 18K Ohm
R7 10K Ohm 1 WAT 5%
R8 10K Ohm
R9 10 Ohm
R10 470 Ohm
R11 15K Ohm
R12 100 Ohm
R13 100 Ohm
R14 10K Ohm 1 WAT 5%
R15 120 Ohm
R16 470 Ohm
R17 470 Ohm
R18 470 Ohm
R19 470 Ohm
R20 470 Ohm
R21 470 Ohm
R22 470 Ohm
R23 470 Ohm
R24 0.22 Ohm 5WAT
R25 0.22 Ohm 5WAT
R26 0.22 Ohm 5WAT
R27 0.22 Ohm 5WAT
R28 0.22 Ohm 5WAT
R29 0.22 Ohm 5WAT
R30 0.22 Ohm 5WAT
R31 0.22 Ohm 5WAT
R32 100 Ohm
R33 100 Ohm
R34 82 Ohm
R35 100 Ohm
R36 100 Ohm
R37 1K Ohm
R38 4.7K Ohm
R40 82K Ohm
R41 1K Ohm
R42 1M Ohm
R43 100K Ohm
R44 330K Ohm
R45 5.6K Ohm
F1 bezpiecznik topikowy, bezzwłoczny 8 Amper
F2 bezpiecznik topikowy, bezzwłoczny 8 Amper
Parametry
- moc wyjściowa : 200 W sinus przy 8 Ohm, 400 W sinus przy 4 Ohm
- pasmo przenoszenia : 4Hz do 56kHz (±3dB)
- stosunek sygnał/szum nieważony : -122dB (20Hz - 20KHz)
- stosunek sygnał/szum A-ważony : -126dB (20Hz - 20KHz)
- znamionowe napięcie wejściowe : 1.2V RMS (dla 200W/8W)
- zniekształcenia harmoniczne : <.07% (20Hz – 20kHz), typowo <.005%
- współczynnik tłumienia : 200 przy 8 Oh
Bibliografia
Projekt zaczerpnięty z www.aussieamplifiers.com
- dokumentacja & PCB - [DeV]sHin - devshin (at) alpha.net.pl
- projekt w praktyce zrealizował - Wilu - wiluone (at) wp.pl
Pomocne pliki
Wstępny Wzmacniacz Różnicowy
Pierwszy stopień stanowi wzmacniacz różnicowy zbudowany na niskoszumnych tranzystorach Q2 i Q3 oraz na rezystorach R35 i R36. Q4,Q5,R4 i DZ2 zapewniają stałe źródło zasilania 14,4V na kolektorach Q2 i Q3. Q1,R7,R8,DZ1 i C1 formują stałe natężenie, które daje 1,5mA na wstępny stopień różnicowy. Te moduły stanowią pierwszy stopień wzmacniacza i praktycznie ustanawiają całą jego charakterystykę.
Wzmacniacz Napięciowy
Ten stopień zapewnia większość wzmocnienia napięciowego, które następny stopień potrzebuje do wysterowania końcówek do pełnej mocy. Q6,Q7,Q8,Q9,R12,R13,R14,R15,C3,C7,C8 stanowią drugi różnicowy stopień wzmocnienia napięciowego. Q7 i Q9 formują coś zwanego fachowo jako prądowe obciążenie lustrzane dla drugiego stopnia różnicowego i zmuszają ten stopień do podziału natężenia dostarczanego od R15, co daje ok. 8mA. Pozostałe części, głównie kondensatory zapewniają lokalną kompensację częstotliwości dla tego stopnia.
Stopień Sterujący
Jak sama nazwa wskazuje Q10,R34,R37,R38,P1,C12 formują stopień sterujący. Jego głównym celem jest zapewnienie stabilnego i skompensowanego źródła napięcia na bramkach HEXFET-ów.
Stopień Prądowy lub Stopień Wyjściowy
Jeszcze raz nazwa sama wskazuje. Ten stopień przekształca napięcie uzyskane we wzmacniaczu napięciowym i zapewnia wszystkie Ampery potrzebne do wysterowania 4W lub 8W obciążenia. 2W obciążenia wymagałyby większej liczby końcówek mocy.
Dodatek Wykrywający Przesterowanie
Jest to prosty układ zbudowany na Q19,Q20,R40-R45,C15,C16,LD1. Wykrywa on obcinanie przez wzmacniacz szczytów amplitudy. Generalnie dioda ta miga w rytm bardzo dużych wysterowań, ale o słyszalnym przesterowaniu możemy mówić dopiero, gdy świeci nieustannie.
Wymagania Dotyczące Zasilania
Transformator o mocy ok. 625W i napięciu 2x50V AC. Mostek prostowniczy 400V/35A. Minimalną filtracją byłoby 15 000uF/75V na każdą szynę zasilającą. Najlepszą filtrację stanowiłoby 40 000uF/75V na każdą szynę. Niestety jest to wzmacniacz bardzo dużej mocy toteż do jej osiągnięcia potrzebuje tak dużej filtracji.
Rozpoczynamy Testowanie
Na tym etapie zakładam że poskładałeś/aś już całą płytkę opróczrzylutuj Q10 na kablach i pozwól mu spokojnie wisieć.
Testów Ciąg Dalszy
Ważnym jest aby przetestować moduły wzmacniacza na tym etapie aby upewnić się, że wszystko działa prawidłowo. Można to osiągnąć poprzez wlutowanie rezystora 10Ohm/0.25W wzdłuż DZ3 od strony ścieżek (nalutować na jego punkty lutownicze). Wlutowując go omijamy stopień wyjściowy i przekształcamy nasz moduł we wzmacniacz o bardzo małej mocy, który może być testowany bez uszkodzenia drogich końcówek mocy. Po podłączeniu tego rezystora możemy włączyć zasilanie +/- 70V. Jeżeli nie było teraz żadnego dymu, to używając miernika na miliwoltomierzu sprawdź spadki napięcia na następujących rezystorach :
R3 ~ 1.6V
R5 ~ 1.6V
R12 ~ 500mV
R13 ~ 500mV
R15 ~ 1.0V
Napięcie pomiędzy wyjściem, a masą powinno wynosić 0mV DC ale może wynosić nawet +/-100mV DC. Jeżeli te wartości zgadzają się na +/- 10% to możesz być pewien, że wzmacniacz działa poprawnie. Kiedy sprawdziłeś/aś już te spadki to wyłącz zasilanie i odlutuj 10 Ohm-owy rezystor.
Kompletowanie Wzmacniacza
Tranzystor Q10 musi być zamontowany na głównym radiatorze. Montuje się go na kablach uważając na wyprowadzenia. Rezystory źródłowe R24-R31 montujemy na stałe od strony ścieżek ok. 5mm nad płytką. Tranzystory końcowe przykręcamy na leżąco do kątownika aluminiowego grubości minimalnie 3mm i płytki. Oczywiście stosujemy podkładki mikowe i pastę silikonową pod każdy tranzystor. Kątownik przykręcamy do dość dużych rozmiarów radiatora. Profil radiatora zostawiam do twojego własnego wyboru. Kable zasilające muszą być dość grube. Muszą wytrzymać one szczytowo 6 Amper. Dobrze nadaje się tu plecionka głośnikowa z miedzi beztlenowej o pow. 2,5mm². Na ścieżki prądowe na płytce zalecałbym nalutowanie drutu średnicy 2mm i solidne zalanie go cyną... Jeżeli ktoś się nie zorientował to czerwone ścieżki na projekcie to zworki.
Testy Końcowe i Regulacja
Doszliśmy do punktu kiedy możemy przeprowadzić pełen test wzmacniacza. Lecz wcześniej musisz sprawdzić kilka rzeczy :
- nóżki żadnego z tranzystorów nie mogą mieć kontaktu z radiatorem. Sprawdź to za pomocą miernika. Wszystkie nóżki !
- napięcie zasilania nie przekracza grubo ponad +/- 70 V ! (zupełny max. - 78V)
- kable zasilające są odpowiednio grube i dobrze podłączone (polaryzacja)
- potencjometr wieloobrotowy P1 jest ustawiony na 0 Ohm. Wtedy pomiędzy bazą, a kolektorem Q10 jest równe 4.7k Ohm
- podłączając linie zasilające miej pewność że są tam włożone bezpieczniki 2A (tak na wszelki wypadek, później zmień na 8A)
Teraz możemy rozpocząć regulację. Podłącz woltomierz do wyjścia wzmacniacza. Po włączeniu zasilania wskazania miernika powinny wynosić od 0mV do +/- 50mV. Jeżeli jest inaczej to wyłącz wzmacniacz i sprawdź swoją pracę. Jeżeli wszystko poszło dobrze to podłącz obciążenie i sprawdź spadki napięcia na rezystorach źródłowych (R24-R31) bez sygnału ! Po prostu jeden czujnik do jednej nóżki, a drugi do drugiej. Teraz delikatnie strojąc potencjometrem P1 ustaw spadek napięcia na 18mV, co odpowiada ok. 100mA poboru prądu na tranzystor. Teraz sprawdź wszystkie rezystory źródłowe i znajdź ten, który ma najwyższy odczyt i właśnie jego ustaw za pomocą P1 na 18mV. Jeżeli na początku miernik będzie wskazywał 0mV to się nie przejmuj, tym potencjometrem na pewno to dostroisz ale uwaga zbyt duży pobór prądu przez dłuższy czas może doprowadzić do uszkodzenia lub nadmiernego grzania się tranzystorów mocy. Ja stroiłem to prawie 10 minut...
Spis Części
Kondensatory
C1 100uf 100V
C2 2.2uf MKT
C3 10nf MKT
C4 10pf ceramiczny
C5 100uf 100V
C6 1nf MKT
C7 10pf ceramiczny
C8 100uf 100V
C9 100uf 100V
C10 100uf 100V
C11 18pf ceramiczny
C12 470nf MKT
C13 330uf 25V (o małej upływowości)
C14 470nf MKT
C15 10nf MKT
C16 100nf MKT
Półprzewodniki
D1 1N4007
D2 1N4007
DZ1 15V 1 WAT (np. 1N4744)
DZ2 15V 1 WAT (np. 1N4744)
DZ3 7.5V 1 WAT (np. 1N4737)
DZ4 7.5V 1 WAT (np. 1N4737)
Q1 MJE340
Q2 BC546B
Q3 BC546B
Q4 BC546B
Q5 BC546B
Q6 MJE350
Q7 MJE340
Q8 MJE350
Q9 MJE340
Q10 BD139-16
Q11 2SK1530/IRFP240 TO-3P MOSFET
Q12 2SJ201/IRFP9240 TO-3P MOSFET
Q13 2SK1530/IRFP240 TO-3P MOSFET
Q14 2SJ201/IRFP9240 TO-3P MOSFET
Q15 2SK1530/IRFP240 TO-3P MOSFET
Q16 2SJ201/IRFP9240 TO-3P MOSFET
Q17 2SK1530/IRFP240 TO-3P MOSFET
Q18 2SJ201/IRFP9240 TO-3P MOSFET
Q19 BC546B
Q20 BC556B
Rezystory
Wszystkie rezystory mają tolerancję 1% lub mniej chyba że pokazano inaczej.
P1 5K Ohm, potencjometr 30-to obrotowy
R1 15K Ohm
R2 1K Ohm
R3 2.2K Ohm
R4 10K Ohm
R5 2.2K Ohm
R6 18K Ohm
R7 10K Ohm 1 WAT 5%
R8 10K Ohm
R9 10 Ohm
R10 470 Ohm
R11 15K Ohm
R12 100 Ohm
R13 100 Ohm
R14 10K Ohm 1 WAT 5%
R15 120 Ohm
R16 470 Ohm
R17 470 Ohm
R18 470 Ohm
R19 470 Ohm
R20 470 Ohm
R21 470 Ohm
R22 470 Ohm
R23 470 Ohm
R24 0.22 Ohm 5WAT
R25 0.22 Ohm 5WAT
R26 0.22 Ohm 5WAT
R27 0.22 Ohm 5WAT
R28 0.22 Ohm 5WAT
R29 0.22 Ohm 5WAT
R30 0.22 Ohm 5WAT
R31 0.22 Ohm 5WAT
R32 100 Ohm
R33 100 Ohm
R34 82 Ohm
R35 100 Ohm
R36 100 Ohm
R37 1K Ohm
R38 4.7K Ohm
R40 82K Ohm
R41 1K Ohm
R42 1M Ohm
R43 100K Ohm
R44 330K Ohm
R45 5.6K Ohm
F1 bezpiecznik topikowy, bezzwłoczny 8 Amper
F2 bezpiecznik topikowy, bezzwłoczny 8 Amper
Parametry
- moc wyjściowa : 200 W sinus przy 8 Ohm, 400 W sinus przy 4 Ohm
- pasmo przenoszenia : 4Hz do 56kHz (±3dB)
- stosunek sygnał/szum nieważony : -122dB (20Hz - 20KHz)
- stosunek sygnał/szum A-ważony : -126dB (20Hz - 20KHz)
- znamionowe napięcie wejściowe : 1.2V RMS (dla 200W/8W)
- zniekształcenia harmoniczne : <.07% (20Hz – 20kHz), typowo <.005%
- współczynnik tłumienia : 200 przy 8 Oh
Bibliografia
Projekt zaczerpnięty z www.aussieamplifiers.com
- dokumentacja & PCB - [DeV]sHin - devshin (at) alpha.net.pl
- projekt w praktyce zrealizował - Wilu - wiluone (at) wp.pl
Pomocne pliki
Cool? Ranking DIY
