Jednoduchý tranzistorový zosilňovač triedy A

Teraz na internete nájdete obrovské množstvo obvodov rôznych zosilňovačov na mikroobvodoch, hlavne série TDA. Majú celkom dobré vlastnosti, dobrú účinnosť a nie sú také drahé, a preto sú také populárne. Na ich pozadí však tranzistorové zosilňovače nezaslúžene zostávajú zabudnuté, ktoré sú síce ťažko konfigurovateľné, ale o nič menej zaujímavé.

Obvod zosilňovača

V tomto článku sa budeme zaoberať procesom montáže veľmi nezvyčajného zosilňovača pracujúceho v triede „A“, ktorý obsahuje iba 4 tranzistory. Táto schéma bola vyvinutá už v roku 1969 anglickým inžinierom Johnom Linsleym Hoodom, napriek jej starobe, dodnes zostáva relevantná.
Na rozdiel od zosilňovačov na mikroobvodoch si tranzistorové zosilňovače vyžadujú starostlivé ladenie a výber tranzistorov. Táto schéma nie je výnimkou, hoci vyzerá veľmi jednoducho. Tranzistor VT1 - vstup, štruktúra PNP. Môžete experimentovať s rôznymi tranzistormi PNP s nízkym výkonom, vrátane germánia, napríklad MP42. Také tranzistory ako 2N3906, BC212, BC546, KT361 sa v tomto obvode osvedčili ako VT1. Tu sú vhodné štruktúry tranzistora VT2 - NPN, stredného alebo nízkeho výkonu, KT801, KT630, KT602, 2N697, BD139, 2SC5707, 2SD2165. Osobitná pozornosť by sa mala venovať výstupným tranzistorom VT3 a VT4, alebo skôr ich ziskom. KT805, 2SC5200, 2N3055, 2SC5198 sú tu veľmi vhodné. Je potrebné vybrať dva identické tranzistory s najbližším možným ziskom, pričom by to malo byť viac ako 120. Ak je zisk výstupných tranzistorov menší ako 120, potom musí byť vo fáze vodiča (VT2) umiestnený tranzistor s vysokým ziskom (300 alebo viac).

Hodnoty zosilňovača

Niektoré hodnoty obvodu sú vybrané na základe napájacieho napätia obvodu a odporu záťaže, niektoré možné možnosti sú uvedené v tabuľke:
Neodporúča sa zvyšovať napájacie napätie o viac ako 40 voltov, výstupné tranzistory môžu zlyhať. Znakom zosilňovačov triedy A je veľký prúd pri voľnobežnom prúde, a teda silné zahrievanie tranzistorov. Pri napájacom napätí, napríklad 20 voltov a pokojovom prúde 1,5 ampér, zosilňovač spotrebuje 30 wattov bez ohľadu na to, či je signál privedený na jeho vstup alebo nie. V tomto prípade sa na každý z výstupných tranzistorov rozptýli 15 wattov tepla, a to je sila malej spájkovačky! Preto musia byť tranzistory VT3 a VT4 inštalované na veľké radiátory pomocou tepelného maziva.
Tento zosilňovač je náchylný na výskyt samovzrušenia, preto je na jeho výstupe nainštalovaný obvod Tsobel: odpor 10 Ohm a kondenzátor 100 nF zapojené do série medzi zemou a spoločným bodom výstupných tranzistorov (tento obvod je na obrázku znázornený prerušovanou čiarou).
Keď prvýkrát zapnete zosilňovač v medzere jeho napájacieho vodiča, musíte zapnúť ampérmeter, aby ste riadili tichý prúd. Zatiaľ čo výstupné tranzistory sa nezohriali na prevádzkovú teplotu, môžu trochu plávať, je to celkom bežné. Pri prvom zapnutí musíte tiež zmerať napätie medzi spoločným bodom výstupných tranzistorov (kolektor VT4 a emitor VT3) a kostrou, musí byť polovica napájacieho napätia. Ak je napätie rôzne hore alebo dole, musíte otočiť ladiaci odpor R2.

Doska zosilňovača:

Doska sa vyrába metódou LUT.

Zosilňovač som zostavil

Niekoľko slov o kondenzátoroch, vstupe a výstupe. Kapacitancia vstupného kondenzátora v obvode je označená 0,1 μF, avšak takáto kapacita nestačí. Ako vstup by ste mali umiestniť filmový kondenzátor s kapacitou 0,68 - 1 μF, inak je možné nežiaduce zníženie nízkych frekvencií. Výstupný kondenzátor C5 by sa mal brať pri napätí, ktoré nie je menšie ako napájacie napätie, a nemali by ste byť nenásytní s kapacitou.
Výhodou obvodu tohto zosilňovača je, že nepredstavuje nebezpečenstvo pre reproduktory reproduktorového systému, pretože reproduktor je pripojený prostredníctvom izolačného kondenzátora (C5), čo znamená, že keď sa na výstupe objaví konštantné napätie, napríklad pri zlyhaní zosilňovača zostane reproduktor nedotknutý, Kondenzátor nakoniec nebude chýbať konštantné napätie.