Підсилювач дорофєєва своїми руками

1

Вітаю всіх зайшли!

Схема підсилювача дорофєєва досить відома в колах радіоаматорів, які цікавляться аудіоапаратурою. Вперше опублікована вона була в журналі «радіо» в далекому 1991 році, коли радіоаматорство було набагато більш поширеним хобі, ніж зараз, і побудова своїми руками в тому числі підсилювачів було цілком звичайною справою. Публікуючи в журналі схему, її автор навряд чи здогадувався, яку вона знайде популярність. Як можна побачити за статтею — її збирають і донині, що, втім, не дивно, адже схема вийшла досить вдалою — вона працює в класі «в», це означає, що в моменти відсутності сигналу через вихідний каскад підсилювача не протікає струм (він називається струмом спокою), а відповідно і немає зайвого нагріву. Особливістю підсилювачів даного класу є присутність спотворень типу» сходинка», в момент переходу сигналу через нуль, а часом і зовсім неможливість роботи з малими сигналами. Ці речі перекреслюють всі достоїнства підсилювачів в-класу, тому їх схеми не користуються особливою популярністю і рідко входять до складу заводських виробів. Проте, завдяки струмового управління, даний підсилювач практично повністю позбавлений цих недоліків-в кінці статті автор наводить осцилограми сигналу на різних частотах. Крім того, підсилювач володіє відмінною термостабільністю, надійністю, не містить дорогих або рідкісних компонентів, а його максимальна вихідна потужність може досягати цілих 100вт на канал, чого буде достатньо для будь-якого застосування, будь то фонове прослуховування музики або дачна дискотека. Нижче представлена оригінальна схема підсилювача дорофєєва 1991 року:

Враховуючи, що час на стоїть на місці, змінюються електронні компоненти, з’являються більш досконалі моделі, схема була перемальована з деякими змінами, з використанням сучасної елементної бази. Проте, принцип роботи і концепція підсилювача залишилися точно такими ж, а відповідно збереглися і всього його переваги.

Серед відмінностей — використання на вході операційного підсилювача ne5532, який відноситься до класу малошумних. Крім того, він не вимагає наявності вузла регулювання зміщення, так як і без нього не містить на виході постійної складової, тому деякі деталі були виключені з оригінальної схеми. З відмінностей від оригінальної схеми можна відзначити також коригування номіналів деяких елементів і виключення позитивного зворотного зв’язку. За коефіцієнт посилення відповідають номінали r4 і r3 (у вхідному каскаді) і резистори r17 і r5, що визначають коефіцієнт посилення вихідного каскаду. Конденсатори c2, c6, c7 перешкоджають виникненню самозбуджень підсилювача, обмежуючи можливість посилення надвисоких частот, що лежать за межами звукового діапазону. Крім того, в підсилювачі реалізована захист від короткого замикання на виході, що часом трапляється при частому переміщенні підсилювача, зміні акустичних систем. Працює вона завдяки резисторам r18 і r19, на яких при короткому замиканні буде виникати істотне падіння напруги, і якщо воно досягне рівня приблизно 0,7 в транзистори vt3, vt4 змусять закритися вихідні транзистори, тим самим запобігаючи виникненню короткого замикання, відбувається якась стабілізація струму. В іншому ж схема підсилювача досить проста і невимоглива до компонентів, транзистори можна замінювати аналогами, в тому числі вітчизняними, якщо під рукою немає потрібних компонентів, зазначених на схемі. Спотворення типу» сходинка » відсутня завдяки тому, що вихідні транзистори мають зміщення в приблизно 400-500 мв, таким чином, навіть невеликого сигналу достатньо для того, щоб вона почали відкриватися.

Крім того, схема доповнена блоком захисту акустичних систем. Даний підсилювач не містить розділового конденсатора на виході, відповідно при виникненні несправності, наприклад, попаданні води всередину корпусу підсилювача виникає ризик пробиття транзисторів вихідного каскаду, що може привести до появи на виході напруги живлення. При подачі на динамік напруги в 20 — 30в якщо всього кілька секунд, щоб встигнути його врятувати-і саме цим займається блок захисту, детектуючи появу на виході небезпечного постійної напруги. Сам блок досить стандартний, зібраний на транзисторах, його харчування здійснюється від того ж джерела, що і харчування підсилювача, використовується тільки позитивне плече. Для стабілізації живлення блоку захисту застосовується стабілітрон на 24в, посилений транзистором — виходить параметричний стабілізатор. При появі на виході підсилювача постійної напруги розмикаються контакти реле, тим самим від’єднуючи акустичну систему від підсилювача, реле в даному випадку необхідно з обмоткою на 24в. Крім того, даний блок забезпечує затримку підключення акустичної системи — при подачі живлення реле замкнеться не відразу, а через приблизно 2..4 секунди, необхідно це для того, щоб підсилювач встиг вийти на робочий режим і в ньому пройшли всі перехідні процеси, що проявляються як неприємні хлопки в динаміці. Час затримки задається конденсатором с12, при необхідності його можна коригувати.

Збирається сам підсилювач на друкованій платі, скачати яку можна буде в архіві в кінці в статті, там же можна завантажити архів з журналом радіо за 1991 рік, в ньому можна знайти оригінальну статтю з описом підсилювача від автора. Плата підсилювача відразу передбачає установку блоку захисту, що вельми зручно, однак якщо підсилювач збирається заради спортивного інтересу, а не для реального використання, деталі блоку захисту можна просто не впаювати. Напруга живлення підсилювача двополярне, в кожному плечі має бути від 25 до 35в, чим більше напруга живлення — тим більше і вихідна потужність, проте перевищувати значення в 35в не варто, це призведе до підвищеного тепловиділення і зниження надійності. Підсилювач моно, отже, для роботи з двома каналами будуть потрібні дві однакові плати, кожна зі своїм блоком захисту. Живити кожен канал можна від свого трансформатора, або від одного потужного, потужність трансформаторів в першому випадку повинна бути 100-150вт, у другому 200-300вт, щоб харчування не просаджувалося при роботі на максимальній потужності. У блоці фільтрів варто ємність в 10000 мкф в кожному плечі харчування, багато — але зате не доводиться думати про можливі пульсаціях і відповідно неприємному тлі.

Перше включення повинно проводитися з підключеними резисторами 100-150 ом в кожному плечі харчування, замість резистором можна взяти лампочки розжарювання. Якщо ніякі елементи не гріються, можна подавати напругу безпосередньо і перевіряти роботу підсилювача з акустичною системою, перед цим також не зайвим буде переконається, що з замкнутим входом струм спокою вихідного каскаду дійсно дорівнює нулю, а також в тому, що на виході немає постійної напруги, або його рівень несуттєвий (одиниці мв).

Автор також демонструє синусоїдальний сигнал на виході підсилювача за допомогою осцилографа, за його словами, сигнал частотою 1 кгц не містить абсолютно ніяких видимих спотворень, проте на частоті 20 кгц все-таки з’являється невелика «сходинка», як видно на фото. Проте, це відмінний результат для підсилювача в-класі, тим більше враховуючи, що на слух звук підсилювача сприймається абсолютно природним, без будь-яких чутних спотворень. Вдалої збірки! ставте палець вгору, в коментарях можете написати свої питання і думку.

Джерело (source)