Интересное схемотехническое решение рассмотрено на сайте радиочипи простого универсального усилителя звука.
На сайте предлагается вариант универсальной усилительной ячейки (рис 1), удобной для изготовления ее в виде микросборки или микросхемы. Ее применение значительно упростит многие узлы радиоаппаратуры, в которых требуется усиление сигналов и низкоомная нагрузка, а также позволит отказаться от печатной платы, разместив микросхему но радиаторе.
Универсальный усилитель звука
Если на входе универсального усилителя звука с динамической нагрузкой установить симметричный повторитель на биполярных транзисторах, то можно идеально согласовать входные и выходные характеристики транзисторов. Поскольку базовые токи входных транзисторов равны и взаимно противоположны, то все режимы последующих транзисторов устанавливаются автоматически (на взаимной компенсации).
По схеме на рис 2 собраны два усилителя на германиевых и кремниевых транзисторах (на 1 Вт и 10 Вт). Их усиление при работе на нагрузку 10 Ом составляет 75 и без нагрузки 800, 1200 (R=1кОм, R8 = 1 кОм). Уровень выходного сигнала не зависит от изменения напряжения питания, поэтому усилитель звука не требует стабилизированных источников питания (при двухполярном питании). Входное сопротивление усилителя 25 кОм при сопротивлении нагрузки R7 = 10 Ом и возрастает при его увеличении до 50 кОм.
Конденсаторы С2 и СЗ необходимы для устранения возможного самовозбуждения усилителя в режиме усилении напряжения. Их емкость 1000 – 1500 пФ. При работе с двухполярным источником питания можно исключить входной конденсатор С1 и резисторы R1,R2.
При этом резисторами R3,R4 необходимо устранить постоянную составляющую на выходе усилителя относительно нулевой точки источника питания. Частотная характеристика усилителя линейна до 20 кГц и имеет небольшой спад (20 %) на 30 кГц (при наличии конденсаторов С2, С3).
Для устранения искажения типа «ступенька» при малых уровнях сигнала резисторами R3 и R4 следует установить ток выходных транзисторов 10… …12 мА. Если к усилителям не предъявляют особых требований, то транзисторы можно не подбирать, но их предельно допустимое напряжение должно быть выше напряжения питания.
Усиление можно регулировать изменением величины обратной связи Rос (R8) При максимальной обратной связи усиление равно 1. Усилитель является идеальным повторителем сигнала с максимальными нелинейными искажениями. (Все измерения проводились осциллографом). Схема усилителя (рис 2) рассчитана на один источник питания (усиление усилителя равно 1, если точки 3 и 4 закорочены (рис.1), и усиление максимально, если точка А заземлена, подключена к 0 питания).
Благодаря отсутствию глубоких отрицательных связей, усилитель не дает фазовых искажений, а нелинейные искажения сводятся к минимуму подбора идентичных по параметрам пар транзисторов. Транзисторы VT1 и VT3 можно заменить на КТ3102, КТ503, VT2, VI4 – на КТ3107 и КТ502 соответственно. VT7 – на КТ835 – КТ837, VTS – но КТ305 с любым буквенным индексом.
Все транзисторы подбирают по допустимому напряжению питания комплементарными парами. Вариант усилителя на 1 Вт на германиевых транзисторах: VT1, VT3, VT6 типа МП35-МП38; VT2, VT4, VT5 типа МП39- МП42; VT7 типа ПГ402 (ГТ703); VT8 типа ГТ404 (ГТ705). Резисторы R3, R4 увеличить до 25 – 30 кОм. Напряжение питания ±5 В (10В для однополярного). Сопротивление нагрузки в обоих усилителях может изменяться от А до 10 Ом. Необходимо предусмотреть отвод тепла от транзисторов VT и VT8 (соответствующим радиатором).
