Parameter penguat daya dirangkum dalam tabel:

diagram rangkaian penguat daya dari rekomendasi deskripsi operasi penguat daya Lanzar untuk perakitan dan penyesuaian

PER BEBAN
2 Ohm

240

±65V Sebagai contoh, kita ambil tegangan suplai sebesar ±60 V. Jika pemasangan dilakukan dengan benar dan tidak ada bagian yang rusak, maka kita mendapatkan peta tegangan seperti pada Gambar 7. Arus yang mengalir melalui elemen penguat daya ditunjukkan pada Gambar 8. Disipasi daya masing-masing elemen ditunjukkan pada Gambar 9).

(sekitar 990 mW dihamburkan pada transistor VT5, VT6, oleh karena itu casing TO-126 memerlukan heat sink

Gambar 7. Peta tegangan penguat daya LANZAR BESAR

Gambar 8. Peta arus penguat daya BESAR

Gambar 9. Peta disipasi daya amplifier BESAR
Beberapa kata tentang detail dan pemasangan: Pertama-tama, Anda harus memperhatikan pemasangan suku cadang yang benar, karena rangkaiannya simetris, kesalahan cukup umum terjadi. Gambar 10 menunjukkan susunan bagian-bagiannya. Pengaturan arus diam (arus yang mengalir melalui terminal transistor ketika input ditutup ke kabel biasa dan mengkompensasi karakteristik arus-tegangan transistor) dilakukan oleh resistor X1.

Gambar 10 Letak bagian-bagian pada papan power amplifier.

Tempat-tempat di mana kesalahan instalasi paling sering terjadi ditampilkan.
Muncul pertanyaan tentang kelayakan penggunaan resistor keramik pada rangkaian emitor transistor terminal. Anda juga dapat menggunakan MLT-2, masing-masing dua, dihubungkan secara paralel dengan nilai nominal 0,47...0,68 Ohm. Namun, distorsi yang ditimbulkan oleh resistor keramik terlalu kecil, tetapi faktanya resistor tersebut mudah pecah - ketika kelebihan beban, resistor tersebut akan pecah, mis. resistensi mereka menjadi tak terbatas, yang sering kali mengarah pada keselamatan transistor akhir dalam situasi kritis. Area radiator bergantung pada kondisi pendinginan; Gambar 11 menunjukkan salah satu opsi,

transistor daya perlu dipasang ke unit pendingin melalui gasket isolasi

. Lebih baik menggunakan mika, karena memiliki ketahanan termal yang cukup rendah. Salah satu opsi untuk memasang transistor ditunjukkan pada Gambar 12.
Gambar 11 Salah satu opsi radiator dengan daya 300 W, tergantung pada ventilasi yang baik

Gambar 12 Salah satu opsi untuk memasang transistor power amplifier ke radiator.

Gasket isolasi harus digunakan.

Sebelum memasang transistor daya, serta jika diduga terjadi kerusakan, transistor daya diperiksa dengan tester. Batasan pada tester diatur untuk menguji dioda (Gambar 13). Ada cukup banyak perselisihan mengenai topik ini dan gagasan untuk memilih elemen sudah ada sejak akhir tahun tujuh puluhan, ketika kualitas basis elemen masih jauh dari yang diinginkan.

Saat ini, pabrikan menjamin penyebaran parameter antara transistor dari batch yang sama tidak lebih dari 2%, yang dengan sendirinya menunjukkan kualitas elemen yang baik. Selain itu, mengingat transistor terminal 2SA1943 - 2SC5200 sudah mapan dalam teknik audio, pabrikan mulai memproduksi transistor berpasangan, yaitu. transistor konduksi langsung dan terbalik sudah memiliki parameter yang sama, yaitu perbedaannya tidak lebih dari 2% (Gambar 14). Sayangnya, pasangan seperti itu tidak selalu dijual, namun kami memiliki kesempatan untuk membeli "kembar" beberapa kali. Namun, kode kopinya pun sudah disortir. penguatan antara transistor maju dan mundur, Anda hanya perlu memastikan bahwa transistor dengan struktur yang sama berasal dari batch yang sama, karena keduanya dihubungkan secara paralel dan penyebaran di h21 dapat menyebabkan kelebihan beban pada salah satu transistor (yang memiliki parameter ini lebih tinggi) dan, sebagai akibatnya, panas berlebih dan kegagalan bangunan. Nah, penyebaran antara transistor untuk setengah gelombang positif dan negatif sepenuhnya dikompensasi oleh umpan balik negatif.

Gambar 14 Transistor dengan struktur berbeda, tetapi dari batch yang sama.
Namun amplifier ini juga dirakit menggunakan komponen dalam negeri. Hal ini cukup realistis, namun mari kita pertimbangkan fakta bahwa parameter KT817 yang dibeli dan yang ditemukan di rak bengkel Anda, yang dibeli pada tahun 90an, akan berbeda cukup signifikan. Oleh karena itu, di sini lebih baik menggunakan h21 meter yang tersedia hampir di semua ruang tes digital.
Benar, gadget di penguji ini menunjukkan kebenaran hanya untuk transistor berdaya rendah. Menggunakannya untuk memilih transistor untuk tahap akhir tidak sepenuhnya benar, karena h21 juga bergantung pada arus yang mengalir. Inilah sebabnya mengapa tempat pengujian terpisah telah dibuat untuk menolak transistor daya. dari arus kolektor yang dapat disesuaikan dari transistor yang diuji (Gambar 15). Kalibrasi perangkat permanen untuk menolak transistor dilakukan sedemikian rupa sehingga mikroammeter pada arus kolektor 1 A menyimpang setengah skala, dan pada arus 2 A - sepenuhnya. Saat merakit amplifier, Anda tidak perlu membuat dudukan sendiri; dua multimeter dengan batas pengukuran arus minimal 5 A sudah cukup..

Penyaringan seperti itu pertama-tama akan memungkinkan Anda untuk memilih transistor dengan faktor penguatan yang sangat mirip, dan memeriksa transistor yang kuat dengan multimeter digital hanyalah pemeriksaan untuk menenangkan hati nurani - dalam mode arus mikro, transistor yang kuat memiliki faktor penguatan lebih dari 500, dan bahkan selisih kecil ketika memeriksa dengan multimeter dalam mode arus nyata bisa berubah menjadi sangat besar. Dengan kata lain, ketika memeriksa koefisien penguatan transistor yang kuat, pembacaan multimeter tidak lebih dari nilai abstrak yang tidak ada hubungannya dengan koefisien penguatan transistor, setidaknya 0,5 A mengalir melalui persimpangan kolektor-emitor.

Gambar 15 Penolakan transistor kuat berdasarkan penguatan.
Kapasitor feed-through C1-C3, C9-C11 tidak memiliki koneksi yang sepenuhnya khas, dibandingkan dengan amplifier analog pabrik. Hal ini disebabkan oleh fakta bahwa dengan koneksi ini, hasilnya bukanlah kapasitor polar dengan kapasitas yang agak besar, namun penggunaan kapasitor film 1 μF mengkompensasi pengoperasian elektrolit yang tidak sepenuhnya benar pada frekuensi tinggi. Dengan kata lain, implementasi ini memungkinkan diperolehnya suara amplifier yang lebih menyenangkan, dibandingkan dengan satu elektrolit atau satu kapasitor film.
Dalam versi Lanzar yang lebih lama, resistor 10 Ohm digunakan sebagai pengganti dioda VD3, VD4. Mengubah basis elemen memungkinkan sedikit peningkatan kinerja pada puncak sinyal. Untuk melihat lebih detail masalah ini, mari kita lihat Gambar 3. Rangkaian ini tidak memodelkan sumber listrik yang ideal, tetapi mendekati sumber listrik nyata, yang memiliki resistansi sendiri (R30, R31). Ketika sinyal sinusoidal diputar, tegangan pada rel daya akan terlihat seperti yang ditunjukkan pada Gambar 16. Dalam hal ini, kapasitansi kapasitor filter daya adalah 4700 F, yang agak rendah., lebih banyak kemungkinan yang bisa dilakukan, namun perbedaan yang signifikan tidak lagi terlihat. Tapi mari kita kembali ke Gambar 16. Garis biru menunjukkan tegangan langsung pada kolektor transistor tahap akhir, dan garis merah menunjukkan tegangan suplai penguat tegangan jika menggunakan resistor sebagai pengganti VD3, VD4. Terlihat dari gambar, tegangan suplai tahap akhir telah turun dari 60 V dan terletak antara 58,3 V pada jeda dan 55,7 V pada puncak sinyal sinusoidal.

Karena kapasitor C14 tidak hanya diisi melalui dioda decoupling, tetapi juga dilepaskan pada puncak sinyal, tegangan suplai penguat berbentuk garis merah pada Gambar 16 dan berkisar antara 56 V hingga 57,5 ​​V, yaitu memiliki ayunan sekitar 1,5 IN.

Gambar 16 Bentuk gelombang tegangan saat menggunakan resistor decoupling.

Gambar 17 Bentuk supply tegangan pada final transistor dan penguat tegangan
Dengan mengganti resistor dengan dioda VD3 dan VD4, kita memperoleh tegangan yang ditunjukkan pada Gambar 17. Seperti dapat dilihat dari gambar, amplitudo riak pada kolektor terminal transistor hampir tidak berubah, tetapi tegangan suplai penguat tegangan telah mengambil bentuk yang sama sekali berbeda. Pertama-tama, amplitudo menurun dari 1,5 V menjadi 1 V, dan juga pada saat puncak sinyal berlalu, tegangan suplai UA hanya turun hingga setengah amplitudo, yaitu. sekitar 0,5 V, sedangkan bila menggunakan resistor, tegangan pada puncak sinyal melorot sebesar 1,2 V. Dengan kata lain, hanya dengan mengganti resistor dengan dioda, riak daya pada penguat tegangan dapat dikurangi lebih dari 2 kali.
Namun, ini hanyalah perhitungan teoretis. Dalam praktiknya, penggantian ini memungkinkan Anda mendapatkan 4-5 watt "gratis", karena amplifier beroperasi pada tegangan keluaran yang lebih tinggi dan mengurangi distorsi pada puncak sinyal.

Setelah merakit amplifier dan mengatur arus diam, Anda harus memastikan bahwa tidak ada tegangan konstan pada output power amplifier. Jika lebih tinggi dari 0,1 V, maka ini jelas memerlukan penyesuaian mode pengoperasian amplifier. Dalam hal ini, cara paling sederhana adalah dengan memilih resistor “pendukung” R1. Untuk lebih jelasnya, kami menyajikan beberapa opsi untuk rating ini dan menunjukkan pengukuran tegangan DC pada output amplifier pada Gambar 18.

Terlepas dari kenyataan bahwa pada simulator tegangan konstan optimal diperoleh hanya dengan R1 sama dengan 8,2 kOhm, dalam amplifier nyata nilai ini adalah 15 kOhm...27 kOhm, tergantung pada pabrikan mana transistor tahap diferensial VT1-VT4 digunakan.
Mungkin ada baiknya menjelaskan beberapa kata tentang perbedaan antara penguat daya yang menggunakan transistor bipolar dan yang menggunakan perangkat medan pada tahap kedua dari belakang. Pertama-tama, ketika menggunakan transistor efek medan, tahap keluaran penguat tegangan SANGAT dibongkar, karena gerbang transistor efek medan praktis tidak memiliki resistansi aktif - hanya kapasitansi gerbang yang merupakan beban.

Dalam perwujudan ini, rangkaian penguat mulai mengikuti penguat kelas A, karena pada seluruh rentang daya keluaran, arus yang mengalir melalui tahap keluaran penguat tegangan hampir tidak berubah. Peningkatan arus diam tahap kedua dari belakang yang beroperasi pada beban mengambang R18 dan basis pengikut emitor transistor kuat juga bervariasi dalam batas kecil, yang pada akhirnya menyebabkan penurunan THD yang cukup nyata. Namun, ada juga kerugian dalam tong madu ini - efisiensi penguat telah menurun dan daya keluaran penguat telah menurun, karena kebutuhan untuk menerapkan tegangan lebih dari 4 V ke gerbang medan untuk membukanya (untuk transistor bipolar parameter ini adalah 0,6...0,7 V ). Gambar 19 menunjukkan puncak sinyal sinusoidal penguat yang dibuat pada transistor bipolar (garis biru) dan sakelar medan-medan (garis merah) pada amplitudo maksimum sinyal keluaran.

Gambar 19 Perubahan amplitudo sinyal keluaran saat menggunakan elemen berbeda pada penguat.
Dengan kata lain, penurunan THD dengan mengganti transistor efek medan menyebabkan “kekurangan” sekitar 30 W, dan penurunan level THD sekitar 2 kali lipat, jadi terserah masing-masing individu untuk memutuskan apa yang akan disetel. Perlu juga diingat bahwa level THD juga bergantung pada penguatan amplifier itu sendiri. Di penguat ini Koefisien penguatan tergantung pada nilai resistor R25 dan R13 (pada nilai nominal yang digunakan, penguatannya hampir 27 dB). Menghitung, dimana R13 dan R25 adalah hambatan dalam Ohm, 20 adalah pengali, lg adalah logaritma desimal.
Jika koefisien penguatan perlu dihitung dalam satuan waktu, maka rumusnya berbentuk Ku = R25 / (R13 + 1).

Perhitungan ini kadang-kadang diperlukan ketika membuat pra-penguat dan menghitung amplitudo sinyal keluaran dalam volt untuk mencegah penguat daya beroperasi dalam mode kliping keras.
Mengurangi tarif kopi Anda sendiri. penguatan hingga 21 dB (R13 = 910 Ohm) menyebabkan penurunan level THD sekitar 1,7 kali pada amplitudo sinyal keluaran yang sama (amplitudo tegangan masukan meningkat). Nah, sekarang beberapa kata tentang kesalahan paling umum saat merakit amplifier sendiri. Salah satu kesalahan paling populer adalah

pemasangan dioda zener 15 V dengan polaritas yang salah

, yaitu Elemen-elemen ini tidak beroperasi dalam mode stabilisasi tegangan, tetapi seperti dioda biasa. Biasanya, kesalahan seperti itu menyebabkan munculnya tegangan konstan pada keluaran, dan polaritasnya bisa positif atau negatif (biasanya negatif). Nilai tegangan didasarkan antara 15 dan 30 V. Dalam hal ini, tidak ada satu elemen pun yang memanas. Gambar 20 menunjukkan peta tegangan untuk pemasangan dioda zener yang salah, yang dihasilkan oleh simulator.

Elemen yang tidak valid disorot dengan warna hijau.

Gambar 20 Peta tegangan penguat daya dengan dioda zener yang tidak disolder dengan benar. Kesalahan populer berikutnya adalah pemasangan transistor terbalik

, yaitu

ketika kolektor dan emitor bingung. Dalam hal ini, ada juga ketegangan yang konstan dan tidak adanya tanda-tanda kehidupan. Benar, menghidupkan kembali transistor kaskade diferensial dapat menyebabkan kegagalannya, tetapi tergantung pada keberuntungan Anda.

Jika transistor dibalik, dan emitor-kolektor disolder dengan benar, maka tegangan konstan kecil diamati pada output penguat, arus diam transistor jendela diatur, tetapi suara sama sekali tidak ada atau pada level “Sepertinya sedang bermain.” Sebelum memasang transistor yang disegel dengan cara ini di papan, transistor harus diperiksa fungsinya. Jika transistor ditukar, dan bahkan tempat emitor-kolektor ditukar, maka situasinya sudah cukup kritis, karena dalam perwujudan ini, untuk transistor tahap diferensial, polaritas tegangan yang diberikan sudah benar, tetapi mode operasinya dilanggar.
Dalam varian ini, ada pemanasan yang kuat pada transistor terminal (arus yang mengalir melaluinya adalah 2-4 A), tegangan konstan kecil pada keluaran dan suara yang nyaris tidak terdengar. Membingungkan pinout transistor penguat tegangan tahap terakhir cukup bermasalah bila menggunakan transistor dalam paket TO-220, tetapi transistor dalam paket TO-126 sering disolder terbalik, menukar kolektor dan emitor

. Dalam opsi ini, terdapat sinyal keluaran yang sangat terdistorsi, pengaturan arus diam yang buruk, dan kurangnya pemanasan transistor pada tahap terakhir penguat tegangan. Peta tegangan yang lebih rinci untuk opsi pemasangan penguat daya ini ditunjukkan pada Gambar 24.

Gambar 24 Transistor tahap terakhir penguat tegangan disolder terbalik.

Terkadang transistor tahap terakhir penguat tegangan bingung. Dalam hal ini, ada tegangan konstan kecil pada keluaran penguat; jika ada suara, itu sangat lemah dan dengan distorsi yang besar; arus diam hanya diatur ke arah kenaikan. Peta tegangan penguat dengan error seperti itu ditunjukkan pada Gambar 25.

Gambar 25 Pemasangan transistor tahap terakhir penguat tegangan salah.
Terkadang amplifier gagal; alasan paling umum untuk hal ini adalah transistor terminal terlalu panas atau kelebihan beban.
Sebagai contoh, mari kita lihat beberapa opsi untuk kegagalan transistor terminal. Gambar 26 menunjukkan peta tegangan jika transistor ujung saluran terbalik (2SC5200) terbuka, mis. Transisinya terbakar dan memiliki resistensi semaksimal mungkin. Dalam hal ini, amplifier mempertahankan mode operasi, tegangan output tetap mendekati nol, tetapi kualitas suara jelas lebih baik, karena hanya satu setengah gelombang sinus yang direproduksi - negatif (Gbr. 27). Hal yang sama akan terjadi jika transistor terminal langsung (2SA1943) putus, hanya setengah gelombang positif yang akan dihasilkan.

Gambar 26 Transistor ujung saluran terbalik terbakar hingga mencapai titik putus.

Gambar 27 Sinyal pada output amplifier jika transistor 2SC5200 terbakar habis

Gambar 27 menunjukkan peta tegangan dalam situasi di mana terminal mengalami kegagalan dan memiliki resistansi serendah mungkin, yaitu. korsleting. Jenis kerusakan ini mendorong amplifier ke kondisi yang SANGAT keras dan pembakaran lebih lanjut dari amplifier hanya dibatasi oleh catu daya, karena arus yang dikonsumsi pada saat ini dapat melebihi 40 A. Bagian yang masih hidup langsung mendapatkan suhu, di lengan tempat transistor masih berfungsi, tegangannya sedikit lebih besar dibandingkan saat terjadi korsleting ke bus listrik.

Namun, situasi khusus ini adalah yang paling mudah untuk didiagnosis - sebelum menyalakan amplifier, periksa resistansi transisi dengan multimeter, bahkan tanpa melepaskannya dari amplifier. Batas pengukuran yang diatur pada multimeter adalah DIODE TEST atau AUDIO TEST. Biasanya, transistor yang terbakar menunjukkan resistansi antar sambungan dalam kisaran 3 hingga 10 ohm.

Gambar 27 Peta tegangan power amplifier jika terjadi short Circuit Burnout pada transistor akhir (2SC5200)
Jika terlalu panas, padahal diyakini bahwa radiator untuk transistor tahap terakhir penguat tegangan tidak diperlukan (transistor VT5, VT6), bisa juga gagal, baik karena rangkaian terbuka maupun korsleting. Dalam kasus transisi VT5 yang terbakar dan resistansi transisi yang sangat besar, situasi muncul ketika tidak ada yang mempertahankan nol pada keluaran penguat, dan transistor terminal 2SA1943 yang sedikit terbuka akan menarik tegangan pada keluaran penguat ke dikurangi tegangan suplai.

Jika beban dihubungkan, maka nilai tegangan konstan akan bergantung pada arus diam yang disetel - semakin tinggi, semakin besar nilai tegangan negatif pada keluaran penguat. Jika beban tidak dihubungkan, maka nilai tegangan keluaran akan sangat mendekati nilai bus daya negatif (Gambar 28).

Gambar 28 Penguat tegangan transistor VT5 rusak.

Jika transistor pada tahap terakhir penguat tegangan VT5 gagal dan transisinya dihubung pendek, maka dengan beban terhubung pada output akan ada tegangan konstan yang cukup besar dan arus searah yang mengalir melalui beban, sekitar 2-4 A. Jika beban diputus, maka tegangan pada keluaran penguat akan hampir sama dengan bus daya positif (Gbr. 29).

Gambar 29 Transistor penguat tegangan VT5 mengalami “korsleting”.

Terakhir, yang tersisa hanyalah menawarkan beberapa osilogram pada titik koordinat paling banyak dari penguat:

Tegangan pada basis transistor kaskade diferensial pada tegangan input 2,2 V. Garis biru - basis VT1-VT2, garis merah - basis VT3-VT4.

Seperti dapat dilihat dari gambar, amplitudo dan fase sinyal secara praktis sama.

Tegangan pada titik sambungan resistor R8 dan R11 (garis biru) dan pada titik sambungan resistor R9 dan R12 (garis merah).

Tinggal menjelaskan tentang catu daya. Pertama-tama, daya transformator jaringan untuk penguat daya 300 W harus setidaknya 220-250 W dan ini akan cukup untuk memainkan komposisi yang sangat keras sekalipun. Anda dapat mempelajari lebih lanjut tentang kekuatan catu daya amplifier. Dengan kata lain, jika Anda memiliki trafo dari TV tabung berwarna, maka ini adalah TRANSFORMATOR IDEAL untuk satu saluran amplifier yang memungkinkan Anda dengan mudah mereproduksi komposisi musik dengan daya hingga 300-320 W.
Kapasitansi kapasitor filter catu daya harus minimal 10.000 μF per lengan, optimalnya 15.000 μF.
Bila menggunakan kapasitas yang lebih tinggi dari rating yang ditentukan, Anda hanya meningkatkan biaya desain tanpa peningkatan kualitas suara yang nyata. Tidak boleh dilupakan bahwa ketika menggunakan kapasitas besar dan tegangan suplai di atas 50 V per lengan, arus sesaat sudah sangat besar, sehingga sangat disarankan untuk menggunakan sistem soft start.