Источник: К. Филатов УМЗЧ с полевыми транзисторами IRFZ44 (Радио, 2/2009, с.14-17; 3/2009, с.15-17)
Выходной каскад УМЗЧ выполнен на 2-х полевых транзисторах с квазикомплементарной структурой с изолированным затвором. ООС в усилителе ограничена до 18 дБ.
По результата моделирования в MicroCap данный УМЗЧ показал следующие результаты:
- Полоса пропускания по уровню -3 дБ: 1,2 Гц — 310 кГц.
- Неравномерность АЧХ в диапазоне 20 Гц ..20 кГц не превышает 0,1 дБ.
- Отклонение фазово-частотной характеристики на граничных частотах 20 Гц и 20 кГц составляет +/-6о.
- Общий коэффициент гармоник 0,023% при выходной мощности 63 Вт.
- Коэффициент интермодуляционных искажений при выходной мощности 64 Вт — 0,174%.
При этом взамен отечественных деталей использовались следующие аналоги:
- КС216Ж — 1N3025
- КС139А — 1N3823
- КД521А — 1N4148
- КТ315А — 2N2712
- КТ313А — 2N2905
- КР544УД2А — LF357 (данный ОУ имеет более широкую полосу пропускания)
Фактические параметры УМЗЧ оказались следующими:
- Диапазон воспроизводимых частот, Гц: 1,3 … 160000
- Чувствительность, В: 1
- Номинальная выходная мощность, Вт: 60
- Полный коэффициент гармоник, %: 0,04
- Отношение сигнал/шум при замкнутом входе, дБ (взвешенный/невзвешанный): 101/88
- Выходное сопротивление, Ом: 0,08
- Скорость нарастания выходного сигнала, В/мкс: 20
Порядок сборки и наладки:
- На печатную плату устанавливаются радиоэлементы кроме VT3 и VT4.
- Места установки выходных транзисторов на теплоотводе тщательно зачищаются и полируются, VT3 устанавливают через слюдяную прокладку толщиной не более 0,05 мм. использование теплоотводящей пасты обязательно. Также необходимо проверить сопротивление изоляции между стоком VT3 и теплоотводом, оно должно быть более 10 МОм.
- Устанавливают печатную плату и теплоотвод на общий кронштейн, подпаивают ПТ. Теплоотводы разных каналов должны быть изолированы друг от друга.
Транзисторы VT3 и VT4 ИП устанавливают на отдельных игольчатых теплоотводах с основанием не менее 125х47х4,5 мм. Транзистор VT1 управления вентиляторами устанавливается на алюминиевую пластину 30х40х2 мм.
В УМЗЧ применены:
- Резисторы С2-33Н и МЛТ, СП3-19 (R18).
- Оксидные конденсаторы К50-35, JAMICON, керамические С13, С14 — группы КМ.
- Транзистор КТ315 с любым индексом или установить КТ3102А. Транзистор VT2 можно заменить на КТ313Б, КТ644А (Б), BC212A, BC526A, 2N2907A, 2SA876H.
- ОУ КР544УД2 заменим с учетом цоколевки на К574УД1Б, LF357.
- Катушку L1 наматывают на отрезке пластмассовой трубки диаметром 7 мм. Она содержит два слоя (11+10) витков провода ПЭВ-2 0,8.
- Выпрямительные диоды для БП на обратное напряжение не менее 200 В и ток 5 А.
УМЗЧ питается от двухполярного источника напряжением +/- 30В мощностью из расчета, что один канал при выходной мощности 60 Вт потребляет ток 1,75 А. Возможно применение импульсного ИП. Схема стабилизатора для УМЗЧ ( с внутренним сопротивлением 0,06 Ом) показана ниже:
Для эффективного охлаждения радиаторов применены вентиляторы включенные по схеме:
Напряжение на вентиляторах зависит от уровня входного сигнала и меняется от 6 В до 12 В на каждом. Следует отметить, что вентиляторы создают импульсную помеху амплитудой 0,8В, длительностью 20 мкс и частотой следования 180-340 Гц.
Налаживание УМЗЧ заключается в установке тока покоя выходных транзисторов и проверке выходной мощности на частоте 1 кГц. Первоначально движок резистора R18 устанавливают в нижнее по схеме положение, включают питание вентилятора, включают УМЗЧ на пониженном напряжении (+/- 20 В) от источника с ограничением тока 1,5..2А. Убедившись, что на выходе постоянная составляющая близка к нулю и УМЗЧ усиливает входной сигнал, проверяют работу резистора R18: при перемещении движка вверх (по схеме) ток покоя должен плавно нарастать. Если так и происходит, можно подать рабочее напряжение и установить ток покоя 0,15..0,2А.
Для стабилизации тока покоя R18 можно заменить на параллельно включенные постоянный и термо- резисторы, подобрав их номиналы так, чтобы ток не зависел (минимально зависел) от температуры. Терморезистор крепится на радиатор совместно с выходными ПТ.
