Elektroda.pl
Elektroda.pl
X

Search our partners

Find the latest content on electronic components. Datasheets.com
Elektroda.pl
IGE-XAOIGE-XAO
Please add exception to AdBlock for elektroda.pl.
If you watch the ads, you support portal and users.

Tranzystorowy wzmacniacz mocy dla początkujących.

magui1 18 Mar 2012 13:27 34439 24
  • Tranzystorowy wzmacniacz mocy dla początkujących.


    Witam.
    Nie jestem pewien, czy to właściwy dział, jeśli nie, to proszę o przeniesienie
    do Nieukończonych; projekt w zamyśle nie miał być ukończony, lecz pomóc początkującym w budowie pierwszego wzmacniacza tranzystorowego.

    Do rzeczy.

    Na forach poświęconych DIY często początkujący pytają o łatwy w budowie, tani wzmacniacz mocy na elementach dyskretnych, o mocy 20-40W, nie wymagający żadnych regulacji, zasilany z taniego, łatwego do zdobycia transformatora.

    Wszystkie powyższe kryteria spełnia wzmacniacz - klon opracowanego przez Sinclaira w 1969r "Z-30" - przeprojektowany przez czeskiego inżyniera Pavla Macurę.
    Ten dość archaiczny obecnie projekt jest banalnie prosty w budowie, zawiera dosłownie śmieciowe elementy, możliwe do pozyskania z elektrozłomu.

    Dlaczego ten projekt a nie inny, nowocześniejszy?
    1. dopracował go Pavel Macura, wybitny spec w dziedzinie wzmacniaczy audio.
    2. wzmacniacz został dokładnie przebadany i dopracowany = brak problemów z uruchamianiem
    3. załączona dokumentacja jest kompletna, tzn. łącznie z metodologią obliczania parametrów i pomiarami.
    Pozwoli to początkującym na zapoznanie się, jak łączy się teoria z praktyką.

    Co prawda parametry wzmacniacza są takie sobie, ale nie tragiczne. Jak widać na str.43 i 44 w załączonym PDF całkowite zniekształcenia THD+N wynoszą 0,11% dla obciążenia 4Ohm i mocy 30W, co jest wartością dostatecznie
    niską dla pracy w torze audio.

    Opis w PDF-ie jest w jęz. czeskim, dotyczy to kompletnego wzmacniacza, ale to nie problem, bo dokładny opis skupia się na wzmacniaczu mocy.

    Dla tych, którym nie będzie się chciało czytać, kilka uwag:

    1. Tranzytor T5 ma być na radiatorze - odpowiada za stabilizację termiczną (ja umieściłem go na płytce - zero problemów, ale to do testów).

    2. Rezystor R4 odpowiada za prąd spoczynkowy; dla 100 Ohm gwarantuje stabilną pracę w klasie AB, można go zmniejszyć najwyżej do 82 Ohm
    Zamiast rezystora można wstawić (po dokonaniu zmnian na PCB) dobrej jakości helitrim 220 Ohm. Większy prąd = mniejsze zniekształcenia.
    Regulację należy przeprowadzić tak, aby na R5 uzyskać spadek napięcia 1.8V ustalający parcę w klasie AB.

    3. Pawel Macura w swoim projekcie zastosował jako sterujące T6 i T7 BC337 i BC327. Na str. 18 opisu widnieje poprawiony schemat gdzie jako T6 i T7 użyto BC639 i BC640. To jest właściwe rozwiązanie, bo BC337 i BC327 mają za małe Uce i mogą być zastosowane jedynie przy zasilaniu nie przekraczającym
    +- 22V. Ponadto BC639 i BC640 mają większy Ic, co przyda się przy przy zwiększonym Uz. Oczywiście można tu dać (nawet jest to wskazane) BD 139 i BD140, po przerobieniu PCB.

    4. Pawel Macura w swoim projekcie przewidział jako końcowe 2N3055. Lepszym rozwiazaniem jest wstawienie KD502/KD503/TIP3055.

    5. W filtrze na wejściu jako C5 wstawiamy kondensator styrofleksowy.

    6. Kondenator C2 ma być ceramiczny dobrej jakości - nie polecam z wylutu, może zrobic niespodziankę.
    Pod gitarę można go zwiększyć do 33pF - nieco mocniej ograniczy pasmo ale przede wszystkim znacząco zmniejszy ryzyko powstania oscylacji.

    7. Na projekcie nie ma rezystorów emiterowych tranzystorów końcowych, nie są potrzebne, choć znacznie lepiej jest je wstawić, o wartości od 0.1 do 0.3 Ohm 3W. Na załączonym PCB w wersji stereo i mono dla TIP3055 przewidziano te rezystory.

    8. Rezystory R2 i R9 powinny być dobrej jakości - metalizowane i o tolerancji nie więcej niż 5% (najlepiej jest je dobrać).

    9. Oczywiście nie montujemy R12 i R13.

    10.Wartość pojemność C1 nie jest krytyczna, ważne, aby był to kondensator foliowy dobrej jakości, ja dałem 1uF poliester i jest ok.

    11.Generalnie wszystkie rezystory w stopniu wejściowym, powinny być dobrej jakości, metalizowane. Zapobiegliwi mogą jeszcze równolegle do C3 wlutować dobrej jakości kondensator foliowy 100nF.

    Dołączyłem wygrzebane w sieci projekty PCB tego wzmacniacza w wersji stereo (poprawny, sprawdzone) i mono (nie sprawdzałem, ale wygladają ok).
    Początkującym nie polecam zastosowanego w tych PCB sposobu montażu tranzystorów końcowych bezpośrednio na kątowniku na płytce.
    Jest dość upierdliwy w montażu T końcowych, dla tranzystorów w obudowie TO3. Elementy na płytce stereo są dośc gęsto upakowane, może to początkujacym sprawić niespodzianki (zwarcia). Dla nich najlepsze będzie PCB w wersji mono dla TIP3055.
    TIP-y można nie lutować w płytkę, tylko przykręcić do radiatora i połaczyć z płytką krótkimi przewodami. Dla mocy do 40W można stosować BD911 i odpowiedniki.
    Pod tranzystory końcowe Konieczne są podkładki izolujące - nie zapomnieć!!! Transformator najlepiej 120W 2x19V 3A zmiennego.

    Oczywiście zanim umieściłem temat na forum zrobiłem ten wzmacniacz do testów w wersji stereo, zgodnie z oryginalnym projektem Pavla Macury,
    bo wszystkie niezbędne elementy miałem pod ręką. Tranzystory końcowe dałem KD502, zasilanie z transformatora TS90/9 - pozyskany wraz ze sprawną Elwą z zezłomowanego Zodiaka.

    Co mogę powiedzieć o tej końcówce?
    Banalnie prosta w wykonaniu, brak konieczności regulacji, koszt 0.00 zł - typowy śmieciowiec, poprawnie działa od razu po zmontowaniu.

    Jak odtwarza dźwięk? Po prostu dobrze, szum minimalny, zero brumu, jak dla mnie zniekształcenie niesłyszalne. Niestety, nie posiadam sprzętu pozwalającego na pomiar zniekształceń.

    Dla źródła sygnału o niższym niż z CD poziomie przyda się preamp.

    I na koniec: Pwy=30W dla 8 Ohm i 60W dla 4 Ohm RMS przy Uz +- 25V. Chyba wystarczy?


    Tranzystorowy wzmacniacz mocy dla początkujących.

    Cool! Ranking DIY
    Can you write similar article? Send message to me and you will get SD card 64GB.
    About Author
    magui1
    Level 10  
    Offline 
    magui1 wrote 14 posts with rating 36, helped 0 times. Been with us since 2008 year.
  • IGE-XAOIGE-XAO
  • #2
    kaka0204
    Level 28  
    Muszę powiedzieć, że naprawdę fajny wzmacniaczyk. Wielką jego zaletą jest jego prostota, ale pozbawiony jest chyba zabezpieczeń. Mimo co bardzo mi się podoba.
  • #3
    magui1
    Level 10  
    Zgodnie z projektem, zabezpieczenie tego wzmacniacza to bezpieczniki w zasilaczu i układ opóźnionego dołączania głośników opisany na str.30 .

    Oczywiście można dołożyć dowolny układ zabezpieczeń; sporo było opisanych m.in. na Elektrodzie, w różnych projektach audio.

    Na stronie 45 opisu projektu zamieszczono zdjęcia modułu końcówek mocy.
    Wyraźnie na nich widać, iż tranzystora T5 odpowiadającego za stabilizację termiczną prądu spoczynkowego nie umieszczono na radiatorze - w żadnym
    z czterech modułów.

    Tranzystorowy wzmacniacz mocy dla początkujących.

    Biorąc pod uwagę, iż w trakcie pomiarów osiągnięto moc 60W RMS przy obciążeniu 4 Ohm, wzmacniacz musi cechować się naprawdę dobrą stabilnością temperaturową,
    skoro konstruktorzy zrezygnowali z umieszczenia tranzystorów T5 na radiatorze.

    Moim zdaniem potwierdza to tezę, że to bardzo dobra końcówka mocy dla budujących swój pierwszy wzmacniacz tranzystorowy.
  • #4
    matipl03
    Level 9  
    Z moich obserwacji wynika, że Albo na PCB albo na schemacie jest błąd. Mianowicie Na schemacie nie ma w ogóle kondensatorów C8 oraz C9. Na PCB stereo jednak są.
  • IGE-XAOIGE-XAO
  • #5
    magui1
    Level 10  
    Nie ma błędu.
    Te kondensatory to kondensatory blokujące/odsprzęgające, stosuje się je zawsze w przypadku zasilania z zasilacza na osobnej płytce w celu eliminacji zakłóceń mogących się pojawić w przewodach zasilających ( zazwyczaj sporo dłuższych niż długość ścieżek zasilacza umieszczonego na tej samej płytce co wzmacniacz).
    Ich brak na schemacie jest zwyczajnym uproszczeniem - i tak wiadomo, że powinny być. Nawet jeśli na płytce nie przewidziano na nie miejsca dobrze jest je przylutować od strony druku.
  • #6
    matipl03
    Level 9  
    Dzieki wielkie, teraz już rozumiem :P. ALe gryzie mnie jeszcze jedna sprawa. Chyba na Pcb pomylone sa numery kondensatorów C6 i C2, ponieważ kondensator C2 ma być ceramiczny (na PCB elektrolit.) a C6 elektrolityczny (Na PCB Ceramiczny). Pozdrawiam.
  • #7
    magui1
    Level 10  
    Moja wina, że nie wyjaśniłem wszystkiego w pierwszym poście.

    Płytka stereo wzięta jest z oryginalnego projektu Macury, stąd trochę inne oznaczenia elementów, niż na załączonym schemacie w projekcie KOMPLETNEGO wzmacniacza, w którym wykorzystano końcówkę Macury

    Teraz załączam paczkę oryginału spod ręki Macury, w której wszystko ze sobą gra: schemat, rozmieszczenie elementów, projekt PCB.
    W PDF-e z układem elementów zaznaczyłem na czerwono zwory, ale jako, że robiłem to z pamięci, przed wlutowaniem trzeba zweryfikować ze schematem.
    Jak napisałem w pierwszym poście zrobiłem ten wzmacniacz dokładnie w/g tego projektu, nie ma tam żadnych błędów, po poprawnym zmontowaniu ze sprawnych elementów od razu działa.
  • #8
    magui1
    Level 10  
    Ponownie biję się w pierś: kolega Aidou zwrócił mi uwagę, że coś jest nie tak z płytką zaprojektowaną dla tranzystorów TIP.
    Jest bardzo "nie tak" bo to płytka z innego projektu, będącego prostą alternatywą dla Z-30.
    Projekt ten miał znaleźć się razem z Z-30, ale z braku czasu nie zrobiłem prototypu i ostatecznie zrezygnowałem z jego zamieszczenia, ale jak widać namieszałem z płytkami.
    Zainteresowanych przepraszam za to zamieszenie, w załączniku projekt będący alternatywą dla Z-30.
  • #9
    User removed account
    User removed account  
  • #10
    grzesiekmotur
    Level 11  
    Sorki za odświeżanie. mam dylemat, może mi ktoś wytłumaczyć jak to jest z tymi wyjściami /zasilaniem/wyjściem z płytki chodzi mi o wyjścia od litery j1 do j9 bo ze schematu nie mogę się połapać. mam na musli schemat stereo na 2n3055.
    proszę o rozpisanie co do czego bo zgłupiałem naprawdę....
    Dzięki za odpowiedz
  • #11
    User removed account
    User removed account  
  • #12
    grzesiekmotur
    Level 11  
    witam
    sory za odkop ale gnębi mnie jedna rzecz.... złożyłem wzmacniacz, i działa, ale po krótkim czasie puchnie kondensator C2 i zastanawiam się jaki ma być w końcu.... elektrolit czy inny...
    biegunów nie pomylilem
  • #13
    User removed account
    User removed account  
  • #14
    grzesiekmotur
    Level 11  
    2 x 26,5V na każdym wyjściu zasilacza symetrycznego.
  • #15
    User removed account
    User removed account  
  • #16
    iwi41
    Level 13  
    Witam ! Złożyłem płytke mono strasznie sie okombinowalem bo nie ma schematu do niej , oraz elementy z plytka sa na odwrót . Wzmacniacz działa lecz strasznie sypie piachem w dzwieku , ( skrzeczy ) nie wiem jak to opisać jak jest głośno to tak tego nie slychac ale jednak
  • #17
    grzesiekmotur
    Level 11  
    witam
    do tej końcówki podpiąłem to:https://www.elektroda.pl/rtvforum/topic1739051-30.html i zastanawia mnie czemu strasznie cicho gra końcówka mocy (jest sprawna) przy maksymalnie podgłoszonym dźwięku z laptopa... pomoże ktoś?
  • #18
    store10
    Level 16  
    Za kompensację termiczną odpowiada T4

    Napięcie UR5 to podwojone napięcie UBE T4

    UR5 = R5/R4 * UBE(T4)
  • #19
    iwi41
    Level 13  
    Czyli chodzi o to że ten tranzystor ma być na radiatorze i w tedy nie bedzie zniekształceń?
  • #20
    ddoktorek
    Level 11  
    Sorki macie koledzy rację nir2N3773 ,2N3772.FirmyToschia

    Dodano po 47 [minuty]:

    Są wytrzymalsze, może nie napięcowo ,ale odporniejsze na zwarcia.Zrobiłem wiele końcówek na nich i do dzisiaj grają jeszcze po weselach.To były super czasu!Siedziało się i zarywało nie jedną nockę!Trafusie się do nich nawijało na karkazach od Rubina 740.Hee,co tu dużo gadać było super!
  • #21
    Tremolo
    Level 43  
    Gdyby był guzik Lubie to nacisnąłbym go. Teraz robi się wzmacniacze inaczej: http://www.tremolo.pl/view/Wzmacniacze/DigitalAmps - i pakuje do dziury i koleś mówi, że zaprojektował końcówkę mocy. Do głośniki ze źle dobraną zwrotnicą w usmarowanych kolumnach z MDF i wrzuca na Youtube.
    Czeskie tranzystory jak i wzmacniacze z lat 60 i 70 to dla mnie piękno brzmienia. Kumpel miał taki na strychu. Na niczym innym tak dobrze Child in Time nie brzmiał.
  • #22
    _jta_
    Electronics specialist
    T4 powinien być na radiatorze tranzystorów mocy - jak ten radiator się nagrzeje, to zmaleje napięcie baza-emiter T4, a w konsekwencji prąd T5 i napięcie polaryzacji baz tranzystorów mocy. Ale jeśli R4(w emiterze T5)=100R, a R5(między bazami T6 i T7)=220R, to napięcie baza-emiter T8 jest na tyle małe, że bez sygnału nie przewodzi - tyle, że to powoduje zniekształcenia cross-over przy małym sygnale - to jest prawie klasa B, nie AB.
  • #23
    liseczq
    Level 21  
    _jta_ wrote:
    T4 powinien być na radiatorze tranzystorów mocy - jak ten radiator się nagrzeje, to zmaleje napięcie baza-emiter T4, a w konsekwencji prąd T5 i napięcie polaryzacji baz tranzystorów mocy. Ale jeśli R4(w emiterze T5)=100R, a R5(między bazami T6 i T7)=220R, to napięcie baza-emiter T8 jest na tyle małe, że bez sygnału nie przewodzi - tyle, że to powoduje zniekształcenia cross-over przy małym sygnale - to jest prawie klasa B, nie AB.


    Witam, wiem, że odkop, ale jutro chcę zacząć tworzyć ten wzmacniacz...

    T4 ma być na radiatorze, a na obrazku T5.

    Który w końcu tranzystor ma być na radiatorze ? T4 jak pisze "JTA" ,czy T5 jak na obrazku autora tematu ?

    Tranzystorowy wzmacniacz mocy dla początkujących.
  • #24
    _jta_
    Electronics specialist
    Q4. On pilnuje by spadek napięcia na R4 był taki, jak napięcie baza-emiter; wtedy na R5 będzie 2,2x większy (o ile dobrze odczytuję, że R4=100R, R5=220R). Powinien być razem z tranzystorami mocy, żeby zmniejszać te napięcia na R4 i R5, jak one się nagrzeją. Natomiast Q5 tylko wykonuje rozkazy... czy może mu się przydać własny radiatorek? Przez niego płynie z 6-7mA, napięcie ma średnio 24V, czyli moc tracona do 170mW, nie musi mieć radiatora. Inne sprawy: napięcie na Q5 może sięgać 48V - czy to nie za dużo? Prąd spoczynkowy Q6/Q7 wyjdzie około 1,5mA (a Q8/Q9 nic, jak dostaną po 150mV na bazę) - mogą być zniekształcenia (na przełączaniu tranzystorów wyjściowych) przy bardzo małej mocy (rzędu 1mW na wyjściu).
  • #25
    liseczq
    Level 21  
    _jta_ wrote:
    Q4. On pilnuje by spadek napięcia na R4 był taki, jak napięcie baza-emiter; wtedy na R5 będzie 2,2x większy (o ile dobrze odczytuję, że R4=100R, R5=220R). Powinien być razem z tranzystorami mocy, żeby zmniejszać te napięcia na R4 i R5, jak one się nagrzeją. Natomiast Q5 tylko wykonuje rozkazy... czy może mu się przydać własny radiatorek? Przez niego płynie z 6-7mA, napięcie ma średnio 24V, czyli moc tracona do 170mW, nie musi mieć radiatora. Inne sprawy: napięcie na Q5 może sięgać 48V - czy to nie za dużo? Prąd spoczynkowy Q6/Q7 wyjdzie około 1,5mA (a Q8/Q9 nic, jak dostaną po 150mV na bazę) - mogą być zniekształcenia (na przełączaniu tranzystorów wyjściowych) przy bardzo małej mocy (rzędu 1mW na wyjściu).


    Dziękuję, czyli na obrazku jest błąd. Dziś projektuję PCB do tego wzmacniacza.

    Nawet M. Feszczuk w swojej książce oznacza, że ten tranzystor jest od kompensacji prądu spoczynkowego.

    Tylko pytanie, czy na schemacie powyżej T5 nie koliduje w kompensacji prądu przez T4 ? W książce nie ma tego tranzystora dodatkowego.

    Tranzystorowy wzmacniacz mocy dla początkujących.