Mini A klasės mosfetinis stiprintuvas

Schema

Pagaminus keletą A klasės mosfetinio stiprintuvo variantų ir įsitikinus jo puikiu skambesiu, detalumu ir dinamika, kilo mintis, jog 8-nių vatų išėjime tereikia labai retais atvejais. Tiksliau, tai priklauso nuo vartotojo poreikių. Man asmeniškai, mėgstančiam klausyti Muzikos nedideliu garsu, tie 8W nėra reikalingi. Realiai pamatavus, kokiu gi galingumu praktiškai klausau, pasirodė jog 1W yra jau gan garsokai. 0,5W yra pats tas. Todėl iš esmės reikalingas tokio tipo gerai skambantis stiprintuvas bet be pagrindinio anksčiau pagamintų aparatų trūkumo, t.y. didelio energijos suvartojimo ir problemų su jo aušinimu. Dėl to ir buvo sukonstruota šio stiprintuvo modifikacija su kitais tranzistoriais, gerai dirbančiais esant nedidelėms srovėms per juos. Vietoje galingų IRFP150 panaudoti silpnesni IRF610. Tuo pačiu turime gerokai mažesnį tranzistoriaus įėjimo talpumą, IRF610 Source-Gate talpumas tik 180 pF. Tuo pačiu jokių problemų, galinį laipsnį valdant silpnais tranzistoriukais su didesne išėjimo varža.

Taip pat pakeistas ir pirminio stiprintuvo laipsnis. Kadangi mažos galios stiprintuvo galiniam laipsniui išsiūbuoti nereikia didelės signalo amplitudės, galima buvo atsisakyti jo maitinimo paaukštinta (50-60V) įtampa. Pakeista ir jo schema, dabartinė pakartoja modifikuotą lempinį SRPP kaskadą. Jame panaudoti J-fet tranzistoriai 2N5459, bet galima panaudoti visą eilę panašių, pavyzdžiui 2SK30, 2SK170 ir tt. Skiriasi cokoliuotės!

Schemoje matyti kompiuterinis trumpiklis JP1. Jį nuėmus, galima tarp pirminio ir galinio laipsnių įterpti tembrų bloką, jei kam prisireiktų tokio. Relė K1 (žiūr. pdf) įsijungia padavus maitinimą ir pajungia kolonėles prie stiprintuvo. Tai reikalinga tam, kad būtų galima prie tų pačių kolonėlių pajungti dar vieną, galingesnį stiprintuvą, kuriame taip pat dažniausiai yra apsaugos relė ir kolonėlės atjungtos, jei pats stiprintuvas neužmaitintas. Taigi, šiuo atveju veiktų per kolonėles tas stiprintuvas, kuris įjungtas, be jokių ten gudrybių, tereikia jų išėjimus sujungti lygiagrečiai laidais.

Svarbu!

Schema pasirodė gan kaprizinga tinklo fonui. Matyt, dėl didelio pirmojo laipsnio jautrumo. Surinkus kolonėlėse girdėjosi nemalonus fonas. Panaikinti pavyko tik pakeitus paprastą montažinį (gan storą) laidą į viengyslį 1,5 mm varinį laidą žemės (GND) grandinėse. Nuo kiekvieno plokštės GND gnybto į maitinimo -24V nuvesta būtent tokiu laidu atskirai. Visi GND laidai pajungti prie varinės montažinės plokštelės varžtais. Prie mėlynų gnybtų pajungti visi maitinimo +24V.

schema

Rezistoriai R17 apsprendžia srovę per srovės šaltinį ir tuo pačiu atiduodamą į apkrovą galingumą. Mažinant jų reikšmę, stiprintuvo galingumas didėja, bet tuo pačiu didėja ir išskiriamos šilumos kiekis. Srovės šaltinis ir srovės reguliavimas per galinius tranzistorius veikia taip. Q5 source ir R17 sujungimo taške visada turėsime įtampą apie 0,65-0,68V. Priklausomai nuo to, prie kokios įtampos pradės atsidarinėti tranzistorius Q3. Kai jis nuo tų 0,67V prasidaro, pradeda per jį ir R10 tekėti srovė, įtampa ant C5 ir Q5 gate krenta, tranzistorius Q5 prisidaro ir stabilizuojasi tokioje padėtyje kad įtampos kritimas ant R17 visada būtų būtent tie 0,67V. Jei R17 mažinsime, tai srovė turės padidėti, nes Q3 vis vien "norės" būti pradarytas ties ta 0,67V riba, populiariai sakant. Taigi, galime paskaičiuoti, kokia bus srovė esant R17 sudarytai iš 2-jų lygiagrečiai sujungtų rezistorių po 4,3 Omo. R17 tokiu atveju bus 2,15 Omo. Srovė per tą R17 pagal Omo dėsnį bus I=U/R t.y. 0.67/2.15=0.312A. R17 galime kaitalioti gan plačiose ribose ir pasirinkti reikiamą srovę per galinį laipsnį.

Pastaba

Kaip matyti iš schemos, kolonėlių gnybtai yra po įtampa įėjimo žemės (GND) atžvilgiu. Jei netyčia bejunginėdami laidukus sujungsime RCA laido žemę su kolonėlių gnybtu, užtrumpinsime maitinimą. Todėl rekomenduotina kolonėlių gnybtus panaudoti ne tokius, kaip nuotraukoje, bet plastmasinius, kad taip netyčia neatsitiktų.

Schemos ir pcb EAGLE formatu

Principinė schema, abiejų kanalų plokštė, maitinimo filtras, korektoriaus schema, riaa korektoriaus plokštė.

Korpusas

Šio stiprintuvo korpusui panaudotas visiems gerai žinomo sovietinio stebuklo Radiotehnika U-101 korpusas. Patiko, kad neaukštas ir standartinio pločio. Bet visi žinome, kad priekinis jo panelis kaip kulkų suvarpytas visokiomis nereikalingomis skylėmis. Tai jas užtaisiau santechniniu sandarintoju epoksidiniu pagrindu, kuris sukietėja per pusvalandį ir po to puikiai apdirbamas, šlifuojamas.

Priekį nušlifavau ir nudažiau mėlynais automobiliniais dažais. Galima, žinoma ir ne mėlynais :) Tačiau aš asmeniškai nemėgstu juodos spalvos aparatūros.

Toliau maksimaliai pritaikome esamas detales ir paruošiame korpusą. Kairėje kolonėlių gnybtų išvadai, dešinėje įėjimo lizdų grupė. Šalia jų įėjimų perjungiklis su ilga ašimi, kad nereiktų vedžioti ilgų laidų ir gaudyti trikdžių. Panaudojame ir sovietinį buvusio aparato radiatorių, jį perkeliame nuo galinės sienelės į stiprintuvo centrą, tiesiai po dangtyje esančiomis vėdinimo grotelėmis. Dugne išpjauname pailgą 2 cm pločio skylę, kad būtų savaiminė oro konvekcija ir geresnis aušinimas. Kaip parodė bandymai, radiatorius šyla maždaug iki 45 C°.

st

Baigtas stiprintuvas atrodo štai taip. Groja - taip kaip aš mėgstu, tiksliai, detaliai, gerai skiriami instrumentai dideliame orkestre. Stiprintuvo dažnių juosta absoliučiai lygi 30Hz-80kHz diapazone. 18Hz dažniui turime -3db (išėjimo kondensatoriaus pasekmė) ir 100kHz -2,5dB (pradeda reikštis tranzistorių talpumai).

p
Pilna stiprintuvo schema spausdinimui (PDF)
riaa
Korektorius vinilui
pcb
Stiprintuvo plokštė
pw
Maitinimo plokštė
pcb
Korektoriaus plokštė
korp
Priekio užtaisymas
korp
Priekinis panelis
korp
Korpuso pritaikymas
korp
Montažas viduje