KIT102 - Amplificator audio 100W (Colectia Tehnium Azi)

[donpetru]

Avand in vedere ca kitul electronic anterior din colectie a fost un corector de ton, am considerat necesar ca urmatorul kit electronic din colectie sa fie un amplificator audio, lucru de altfel impartasit de o mare parte a utilizatorilor acestui forum, in mod direct aici, sau indirect, la adresa de e-mail a redactiei. Bineinteles ca am vrut sa multumesc cat mai multi utilizatori si din acest motiv am inclus in acest kit din colectie trei variante constructive de amplificatoare audio, avand la baza aceeasi topologie de intrare, cu performante foarte bune.

 

Am ales componente cu un raport calitate-pret foarte bun, un etaj de intrare si VAS compensate termic, pentru o mai buna stabilitate, si nu in ultimul rand, un circuit simplu de limitare, in caz de suprasarcina si scurtcircuit, a curentului de iesire sau prin tranzistoarele finale. Deci, reglarea limitarii curentului de iesire se va face prin semireglabili aferenti (ma refer la vers. 1 si 2). Am ales aceasta varianta de limitare si datorita faptului ca, datorita dispersiei parametrilor de fabricatie si implicit de sortare a componentelor s-ar putea ca limitarea prin tranzistoarele finale sa nu se realizeze concomitent pe fiecare ramura de alimentare, lucru de altfel foarte intalnit practic, iar in acest caz un reglaj e foarte bine venit. Bineinteles ca semireglabili aferenti se pot inlocui cu rezistente uzuale dupa reglaj.

 

In al doilea rand, etajul de intrare este unul mai mult ca sigur binecunoscut, cu o particularitate mai speciala, dar specific unor aplicatii de inalta fidelitate pentru acasa. Am incercat sa realizez trei scheme de amplificatoare audio care sa imbine calitatea sau performanta cu cel mai mic pret. In plus, din punctul de vedere a puterii debitate sunt suficiente pentru o mica petrecere acasa sau auditii Hi-Fi de calitate.

 

In proiectul de mai jos veti gasi toate detaliile necesare realizarii celor trei variante constructive. La finele fiecarei versiuni veti gasi partea Copper Bottom a circuitului imprimat pentru realizarea cablajului. Va recomand sa dati gauri cu burghiile mentionate, asta ca sa puteti lipi corespunzator terminalele componentelor. Un sfat: cand indoiti terminalele componentelor dupa introducerea lor pe cablaj, nu le indoiti mai mult de 45 de grade fata de verticala. In plus, aveti mare grija cu ce fludor realizati lipiturile. Inaintea de punerea in functie a montajelor realizati masuratorile specificate in scheme, mai ales la valoarea curentului de mers in gol si a offset-ului pe iesire. Schemele prezentate, daca se imperecheaza corect sau cat mai bine tranzistoarele din etajul de intrare si cel de iesire conduce la obtinerea unor tensiuni de offset pe iesiri foarte mici (tipic cca. 10..12mVdc). E un mare atu al acestei topologii de intrare, ca nu ne obliga sa folosim semireglabil pt offset. In plus, am folosit capsule TO-3 si din cauza ca sunt mult mai de incredere decat cele TO-247 existente actualmente pe piata - ma refer la versiunile cu tranzistoare bipolare in etajul final.

KIT102 - 100W Audio Amplifier - BJT and MOSFET.pdf

 

Deocamdata atat, daca mai sunt intrebari nu ezitati sa le expuneti.

 

Numai Bine

[Adrian_BBS]

felicitari pentru realizare donpetru.......arata bine cablajele

[donpetru]

Multumesc pentru apreciere.

 

Mai revin cu cateva completari (la cele trei prototipuri din KIT102):

- precum cred ca ati observat am eliminat bobina de pe iesirea amplificatorului cu MOSFET apeland la o metoda destul de clasica si "utila" - am prevazut fiecare tranzistor MOS cu un capacitor intre jonctiunea GD. Am facut lucru asta pentru ca am observat ca multi electronisti amatori nu prea dimensioneaza corect bobina de pe iesirea amplificatorului, iar uneori este cam incomoda. Prin implementarea acestei metode, nu numai ca am putut controla mai bine stabilitatea amplificatorului la frecvente inalte (inclusiv "pe sarcini test" capacitive), ci s-a putut creste usor si slew-rate amplificatorului, prin punerea mai mult in valoare a polului dominant al schemei amplificatorului din etajul VAS - de fapt prin micsorarea capacitatii caracteristice de la 100pF la 39pF;

- prima masura de mai sus a imbunatatit stabilitatea amplificatorului si la unda rectangulara test la frecvente chiar si peste 80kHz (am sa va spun - de ce trebuie facut testul cu unda rectangulara si de ce la asemenea frecvente - in topicul pe care il pregatesc despre conditiile care trebuiesc indeplinite pentru masurarea performantelor amplificatoarelor audio, unde de altfel astept sa postati teste cu amplificatoarelor audio);

- in schema cu BJT Complementari am considerat necesar montarea unor rezistente in baza, pentru echilibrarea caracteristicilor tranzistoarelor finale, din cauza ca, in regim DIY, abaterea hFe in cazul sortari BJT de tip N cu P este mai mare decat in cazul imperecherii BJT de tip N cu N. Acest lucru s-a simtit usor si asupra distorsiunilor, diferenta THD din tabel, fata de varianta cvasicomplementara, fiind minora si nesesizabila auditiv.

[titi]

Foarte misto au iesit cablajele.

 

Se pot alimenta schemele la plus-minus 50vcc?

Am un transformator 2x35 si da mai mult c.c - de asta intreb.

[Anamaria]

Multumesc, am copiat si eu pdf. Cand si daca il voi folosi ramane de vazut. Acum este foarte complicat pentru mine.

[roadrunner]

titi

35*1.41 < 50.

Ca sa nu mai zic ca in sarcina o sa creasca pierderile in cupru si o sa ai ceva mai putin decat 35*1.41

RR

[donpetru]

@titi,

 

In ceea ce priveste tensiunile de alimentare, ati vazut ca la varianta cu MOSFET am introdus doua perechi de finali si asta nu degeaba. La +/-40Vcc o singura pereche MOSFET era la limita pe regiunea de sigura functionare si din acest motiv am decis sa folosesc doua perechi (am vazut montaje comercializate pe net care recomanda fara stire functionare la aceasta tensiune cu o singura pereche de finali, de acest tip, lucru de altfel foarte riscant, ca sa nu spun gresit - deci, mare atentie ce cumparati si cum le alimentati). Deci, versiunea cu tranzistoare MOS in etajul final poate functiona si la +/-50V fara nici-o modificare. Chiar daca in acest caz curentul prin diferential va creste de la 2mA la aprox. 2,5mA si in VAS la aprox. 10mA, acest lucru NU reprezinta un impediment in buna functionare a amplificatorului (in acest caz s-ar putea sa fie nevoie sa cresteti capacitorul C14 din schema KIT102.3 de la 39pf la 47pF, dar asta se va afla dupa realizarea practica a montajului si testarea lui la acea tensiune).

 

Variantele cu tranzistoare bipolare in etajul final pot functiona sigur cu o singura pereche de finali si la +/-45Vcc, teoretic chiar si la +/-50Vcc, dar avand in vedere calitatea componentelor de pe piata, recomand la tensiuni mai mari de +/-45Vcc realizarea obligatorie a schemelor cu doua perechi de finali. E mult mai sigur asa.

 

Totodata, tinand cont si de faptul ca tensiunea in sarcina poate fi mai mica decat cea la mers in gol calculata cu relatia 1,41*35 - valoarea ei depinde si de puterea transformatorului, pe care ramane sa ne-o spuneti - de abia dupa aceea se poate spune daca se pot alimenta cele trei variante cu transformatorul disponibil (editare ulterioara: daca ne limitam doar la tensiunea redresata atunci nu este o problema)

 

Numai Bine

[stefan 2025]

donpedru multumesc pentru schema..am sa ma apuc de ea ...ce zici de 10.000 uF si 15.000 uF la 50 v?

sunt buni sau e prea mare capacitatea atunci cand pornesti a.f se aude in difuzor un poc...asta cand e incarca..

[donpetru]

In schema de alimentare postata in pdf-ul cu KIT102 am recomandat pe partea de filtraj c.c. 6x4700uF pentru doua montaje, deci pentru varianta asa-zis stereo. Capacitatea de filtraj a rezultat dintr-un calcul simplu si reprezinta valoarea minima recomandata pentru obtinerea celor mai bune performante. Bineinteles ca se poate mari acea capacitate dar sa nu exageram.

Practic e mai bine sa folosim capacitatii mai mici in paralel decat un singur condensator de capacitate mare, si asta mai ales din cauza ca se imbunatateste timpul de incarcare si descarcare per ansamblu al bateriei de condensatoare si iese si mai ieftina bateria decat in cazul in care am folosi un singur condensator "cu aceleasi performante". Sau altfel plus, ESR-ul "bateriei de condensatoare" scade odata cu punerea in paralel a mai multor condesatoare.

 

Ca sa eliminati din difuzor acel "poc la pornire" va trebui sa folositi pe iesirea amplificatorului un circuit de softstart la 3..5 secunde. In acest sens, studiati forumul si vezi gasi cateva scheme interesante in aceasta privinta.

 

Numai Bine

 

 

[politehnica]

Felicitari donpetru pentru proiect. A iesit foarte bine.

 

Dar, eu nu as spune ca se descarca mai repede sau mai incet condensatoarele de filtraj, nu cred ca e o exprimare buna, ca pana la urma tot o capacitate este.

Eu cred ca e mult mai important sa fie pe filtraj condensatoare cu suruburi, capabil sa sustina ripluri de curenti mari. Si sa fie condensatoare de calitate.

[titi]

politehnica, vezi ca administratorul are tendinta de a pune intrebari la care stie raspunsul si mai scapa cate ceva ca sa construiasca o discutie.

 

donpetru, multumesc, am sa ma gandesc si daca am timp si bani cred ca am sa fac varianta cu MOSfeturi.

[Georgyca]

Multumesc donpetru . e super cablajul.

[releu]

Misto KIT102 - la oferta 3 scheme in 1.

 

donpetru, din ce am discutat, mult succes la realizarea KIT103, mi-ai spus ca o sa fie o sursa in comutatie.. mai speciala.

 

BAFTA

[roadrunner]

A cinstruit cineva 102.3? sa ne spuna si noua, muritorilor, daca merge.

RR

Editat Decembrie 7, 2010 de roadrunner

[roadrunner]

ok, nimeni.

ma gandeam sa fac vro 100 de cablaje dar pana nu incearca cineva schema asta si o testeaza la sange nu fac.

RR