ПОТОМОК РАДИОЛАМПЫ
Среди транзисторов есть особый вид усилительных приборов, во многом напоминающих по своим характеристикам электронные лампы. Это полевые транзисторы (их еще называли униполярные или канальные). Отличаются они от обычных полупроводниковых триодов, именуемых биполярными (см. № 1, 1983 г., «На помощь слабому голосу»), тем, что выходным током здесь управляет напряжение на затворе (3). Он выполняет ту же роль, что и управляющая сетка радиолампы (база биполярного транзистора). Два других вывода — сток (С) и исток (И) — соответствуют аноду (коллектору) и катоду (эмиттеру).
Полевые транзисторы имеют большие входное и выходное сопротивления — достоинства, которые они унаследовали от радиолампы. Благодаря им «полевики» успешно работают там, где обычные полупроводниковые триоды чаще всего «пасуют», например при усилении слабых сигналов, поступающих с высокоомных датчиков.
И все же, несмотря на преемственность, внешне полевой транзистор ничем не напоминает свою предшественницу — радиолампу. Отличается и принцип действия обоих усилительных приборов. Если в радиолампе анодным током управляет напряжение на сетке, в полевом транзисторе током в цепи стока «руководит» n-р или р-n управляющий переход. На его тип указывает направление стрелки в обозначении транзистора (см. рис. в заголовке статьи).
Оригинальные свойства, которыми обладают эти полупроводниковые приборы, открыли им широкую дорогу в электронику как промышленную, так и любительскую. Сейчас, пройдя этап совершенствования, серийно выпускается широкий ассортимент полевых транзисторов. С одним из них марки КП103И вы сможете познакомиться на практике, построив простой усилитель звуковой частоты по описанию в журнале.
Усилитель предназначен для воспроизведения грамзаписи с помощью электропроигрывающего устройства с пьезокерамическим звукоснимателем или для совместной работы с магнитофоном, тюнером.
Номинальная выходная мощность УЗЧ — 0,5 Вт при коэффициенте нелинейных искажений на частоте 1000 Гц — 0,9%. Чувствительность 170 мВ.
Максимальная выходная мощность — 1 Вт. Полоса пропускания при номинальной выходной мощности и неравномерности 1 дБ — 40 — 30 000 Гц, при максимальной выходной мощности она сужается.
Усилитель рассчитан на питание от двух-трех последовательно соединенных батарей 3336Л или от выпрямителя (см. «М-К» № 7 за 1983 г., «Столовая» для транзисторов»).
Нагрузка — громкоговоритель с полным сопротивлением 8 Ом и номинальной мощностью не менее 1 Вт (динамические головки 1ГД-36, 1ГД-40, акустическая система 10МАС-1М).
Со входа Х1 (рис. 1) сигнал поступает на регулятор громкости — переменный резистор R1 и далее через защитный конденсатор С1 на затвор полевого транзистора КП103И (VI). Конденсатор С1 предотвращает изменение режима VI, если в источнике сигнала присутствует постоянная составляющая напряжения.
Рис. 1. Принципиальная схема УЗЧ.
Первый каскад работает в режиме класса А. Напряжение смещения возникает автоматически при включении усилителя за счет падения части напряжения источника питания на резисторе R4. На затвор V1 оно подается череэ резистор R2. Нагрузкой VI (точнее, режимным резистором) является R3.
Рис. 2. Монтажная плата усилителя.
Применение в первом каскаде полевого транзистора позволило простым способом получить большое входное сопротивление усилителя, необходимое для нормальной работы пьезокерами-ческого звукоснимателя.
Со стока VI через разделительный конденсатор С2 сигнал поступает на базу транзистора КТ342В (V2). Этот каскад, работающий тоже в режиме класса А, повышает мощность сигнала до уровня, необходимого для управления выходным каскадом. Режим работы V2 стабилизирован комбинированным способом: последовательной отрицательной обратной связью по току эмиттера, осуществляемой посредством резисторов R9 и R5, и параллельной отрицательной обратной связью по постоянной составляющей напряжения на коллекторе, осуществляемой элементами R8, R6 и СЗ (СЗ исключает связь по переменной составляющей напряжения, уменьшающую усиление и входное сопротивление каскада).
Выходной каскад усилителя выполнен на транзисторах различной структуры — ГТ4О2Б и ГТ404Б (V4 и V5). Он работает в экономичном режиме класса АБ, Благодаря гальванической (непосредственной) связи выходного каскада с предыдущим обеспечивается стабильность напряжения на эмиттерах V4 и V5, что необходимо для сохранения симметрии проходной динамической характеристики усилителя. Связь с нагрузкой осуществляется через конденсатор С 4.
Напряжение смещения на базах выходных транзисторов создает (чтобы устранить искажения, называемые «ступенька») включенный между ними диод Д310 (V3), на котором возникает падение напряжения за счёт тока коллектора транзистора V2. Термочувствительность и нелинейность диода обеспечивают поддержание тока покоя выходных полупроводниковых триодов в заданных пределах как при изменении температуры, так и при изменении напряжения источника питания.
Рис. 3. Детали корпуса:
1 — передняя панель, 2 — задняя панель, 3 — крышка и основание (отверстия МЗ имеются только в основании), 4 — боковая стенка.
Рис. 4. Стяжка.
Рис. 5. Компоновка элементов усилителя в корпусе.
Для уменьшения искажений и выходного сопротивления усилитель охвачен общей петлей отрицательной последовательной обратной связи по напряжению на нагрузке глубиной 18 дБ. Напряжение обратной связи снимается с выхода УЗЧ и через резистор R7 подается на исток V1.
Конденсатор С5 снижает амплитуду импульсов тока разряда батареи, способствуя тем самым более полному использованию ее энергии. Усилитель не склонен к самовозбуждению и способен выдерживать кратковременные (десятки секунд) короткие замыкания в нагрузке. Это объясняется тем, что базовый, а следовательно, и эмиттерный токи V4 ограничиваются резистором R9 и транзистором V2. Аналогично эмиттерный ток V5 ограничивает резистор R10. Усилитель допускает также и сброс нагрузки, поскольку он не приводит к превышению допустимых напряжений на его элементах.
Все детали усилителя стандартные. Постоянные резисторы — МОН-0,5, МЛТ-0,5 или МЛТ-0,25, переменный резистор — СПЗ-12а или СПЗ-ЗОа.
Конденсаторы: С1 — КЛС, остальные — К50-6. Выключатель типа ПТ-8 или МТ-1. Входная и выходная розетки типа СГ-5.
Полевой транзистор КП103И можно заменить аналогичным марки КП103Ж или КП103К, а вместо КТ342В подойдет транзистор КТ342Б, В качестве выходных допустимо применить полупроводниковые триоды ГТ4О2 и ГТ404 с буквенными индексами Г, Е, И. Диод Д310 можно заменить на Д7 с любым буквенным индексом.
Большинство деталей усилителя смонтировано на гетинаксовой плате размером 90X50 мм, толщиной 1,5 мм с применением пистонов 0 1,7 мм, развальцованных в отверстиях платы (рис. 2). Пистоны соединены между собой в соответствии с принципиальной схемой голым проводом 0 0,42 мм.
При монтаже обратите особое внимание на полярность включения конденсаторов и диода.
Корпус усилителя (рис. 3) размером 164X72x72 мм выполнен из дюралюминиевых пластин толщиной 2 мм, скрепленных с помощью дюралюминиевых стяжек (рис. 4).
На передней панели размещены выключатель и регулятор громкости, на задней — входная и выходная розетки. К основанию привинчены четыре резиновые ножки. К нему же крепится и монтажная плата с применением втулок высотой 5 мм (во избежание замыкания соединений). Под один из крепежных винтов подкладывается лепесток, посредством которого плата соединяется с корпусом.
Компоновка элементов усилителя в корпусе показана на рисунке 5. Громкоговоритель подключают с помощью вилки CLLI-5.
Регулировка усилителя состоит в подгонке напряжений, указанных на принципиальной схеме. Чувствительность устройства подбирают с помощью резистора R7.
А. ВАЛЕНТИНОВ, Г. КРЫЛОВ
Моделист-конструктор
OCR Pirat
