Koncový stupeň s KD 607 a KD 617 + korekčný predzosilňovač s LM 1036 N

Publikované: 01.01.2007, Kategória: Audio technika

www.svetelektro.com

Koncový stupeň:

Schéma zapojenia koncového stupňa A-ZES je na obrázku 1. Starší určite vedia ( roky preverené ) zapojenie úspešného, kedysi veľmi dobre známeho zosilňovača Transiwatt 3, 4, 5, takže popisovať ho je zbytočné. Je jasné, že toto zapojenie je už v súčastnej dobe prekonané inými zapojeniami možno aj z hľadiska jednoduchosti, ale podstatu koncového stupňa či už v mono alebo stereo prevední splní dosť kvalitne a s použitým korekčným obvodom už nehovoriac, ale nebudem predbiehať. Ale môžem bez obáv povedať, že prekonal moje očakávania minimálne o 70%, i keď by to isto žiadny i skúsený konštruktér Nf zosilňovačov nepovedal a vtedy by som to netvrdil ani ja ( vážne ), ale opak je pravdou...

Naznačené typy tranzistorov nie sú záväzné. Je možné použiť iné typy tranzistorov v púzdre TO 220 jediné čo treba dodržať je vodivosť tranzistorov ( NPN, PNP ). Napr.: KD 607 a KD 617 v púzdre TO 3 je zhodná s BD 711 a BD 712 v púzdre TO 220. Od použitých typov tranzistorov záleží aj ich montáž, pokial budú používané tranzistory v púzdre TO 220, tak ich stačí umiestniť na DPS a dať k ním príslušný chladič, pokial budú použité tranzistory v púzdre TO 3, tak sa umiestia na chladič a prepoja príslušnými vodičmi s DPS. V každom prípade treba tranzistory izolovať izolačnými podložkami. Všetky rezistory sú miniatúrne okrem R11 a R12, tie sú 2-j Wattové a R7 ten je 1-o Wattový. Rezistor R13 nespájkujeme ( iba v prípade experimentovania s inými typmi koncových tranzistorov ). Na pozíciu R14 osadíme iba drôtovú prepojku. Elektrolitické kondenzátory nadymenzujeme aspoň na 35V, pokial chceme z koncového stupňa vytlačiť maximum ( 70W ) treba elektrolitické kondenzátory nadymenzovať na 50V, pretože napájacie napätie bude 80V jednosmerného ( MAX ). Kondenzátory sú radiálne ( osádzajú sa na stojato ). LED diódu Vl1 aj s rezistorom R15 osádzame v prípade, že chceme indikovať prítomnosť napätia v koncovom stupni zosilňovača, ale myslím, že stačí indikácia jednej na nap. zdroji napätia. Doska s DPS a jej osadenie je na obrázku 2 a 3. Body A a B sú vstupné svorky na privedenie Nf signálu, body C a D sú výstupné svorky pre pripojenie 4-r alebo 8 Ohmového reproduktoru, body +U a 0V sú svorky na prívod jednosmerného nap. napätia ( pozor na polaritu!!! )
. !!!pre stereo prevedenie je za potreby postaviť dve tieto zapojenia!!!, !!! ak sa rozhodnete pre stereo zapojenie je za potreby aby súčiastky v oboch zapojeniach boli veľmi presne, pretože sa mi stalo, že som mal dva 270Ohm rezistory a jeden mal 262Ohm a druhý 271Ohm, a potom pri merani kľudoveho prúdu mi to nesedelo, ale dnes je to už dávno v poriadku!!!, !!! všetky výkonové tranzistory od KD 602 až po KD 617 na druhom zapojení treba dať na jeden chladič cez izolačné podložky ( dúfam, že nemusím vysvetľovať prečo ) !!!

 

( obr. 1 ), schéma zapojenia:

( obr. 2 ), návrh DPS ( veľkosť: 8,2x7,91 cm ):

( obr. 3 ), osadenie DPS:

 

 

Korekčný predzosilňovač:

Toto je jeden z mála príkladov korekčného obvodu, ktorý využíva pre svoju činnosť jednosmerné napätie, ktoré je odoberané z vnútorného zdroja napätia ( napr.: zdroj, ktorý napája koncový stupeň ). Tento obvod pochádza z firmy National Semiconductor LM 1036 N. Tento obvod v jednom púzdre obsahuje obidva stereofonné kanály s možnosťou relatívným zosilnením signálov nizkých a vysokých kmitočtov, kde nastane samočinné nadstavenie tak, že užívatel pri regulácií hlasitosti smerom dolu tieto kmitočty zvýrazní bez toho, aby musel potočiť „koliečkami“ basy a výšky a naopak – ide o akési fyziologické nadstavenie hlasitosti. Tento obvod pre svoje parametre ako je odstup signál/ šum a pod. je právom zaradený do kategórie Hi-Fi. Schéma zapojenia je na obrázku 4. K zvýšeniu vstupného odporu tohto korekčného obvodu je v kadžom kanále použitý oddelovací stupeň IO1 a IO21, vytvorený z veľmi známych operačných zosilňovačov NE 5534 AP od firmy Philips ( malý šum ). K galvanickému oddeleniu vstupného signálu a neinvertujúceho vstupu IO1 a IO 21 sú použité elektrolitické kondenzátory C1 a C21. Napájacie napätie pre tieto emitorové sledovače je vysokofrekvenčne blokované keramickými kondenzátormi C2 a C22. Pretože je oddelovací stupeň viazaný jednosmerne, je na vývode č. 6 tj. na výstupe IO1 a IO21 polovica napájacieho napätia tj. 6V. Galvanické oddelenie potenciálov medzi dalšiemu stupňu korekčného zosilňovča je zabezpečené kondenzátormi C3 a C23. Predpätie neinvertujúcich vstupov jednotlivých oddelovacích zosilňovačov je zabezpečené rezistorovým deličom R1, R2 a R21, R22. Vstupné stereofonné signály sa privádzajú na vývody č. 2 a č. 19 IO2 cez vyššie popísané kondenzátory C3 a C23. Výstupné signály sú na vývodoch č. 8 a č. 13. Tieto signály sú galvanicky oddelené elektrolitickými kondenzátormi C7 a C27, kde ich kapacita závisí na vstupnom odpore nasledujúceho stupňa. Pre zmenšenie prípadných nežiaducích signálov a zlepšenie stability zapojenia pri použití dlhého prívodného kábla s užitočným signálom ku koncovému zosilňovaču sú na výstupoch IO2 zapojené rezistory R5 a R25. Súčasťou intengrovaného obvodu je i Zenerová dióda, ktorá udržuje na vývode č. 17 stabilné napätie 5,2 až 5,4V. Toto vnútorné referenčné napätie sa používa k riadeniu hlasitosti a „loudness“, basov a výšiek a aj balance ( stereováha ). Dovolené prevádzkové napätie je v rozsahu 9 až 16V jednosmerného a spotreba prúdu je typických 35mA pri 12V. Pre filtráciu napájacieho napätia sú obvode použité keramické kondenzátory C11 a C12, elektrolitický kondenzátor C31 a rezistor R6. Vstupný užitočný signál je 1,6V ( MAX ) a vstupná impedancia je 30kOhm. Maximálné efektívné výstupné napätie na vývodoch č. 8 a č. 13 je ( pri 12V ) 1V na kmitočte 1kHz. Výstupný odpor na vývodoch č. 8 a č. 13 je na 1kHz maximálne 20Ohm, takže spoj k výkonovému zosilňovaču môže byť prakticky ľubovoľne dlhý. Celkové harmonické skreslenie pri 12V na kmitočte 1kHz pri efektívnom vstupnom napätí 1V je 0,06% pri maximálnom zosilnení. Odstup signál/ šum je typický 80dB v pásme 100Hz až 20kHz pri maximálnom zisku a 64dB pri zmenšení maximálneho zisku o 20dB. Kmitočtová charakteristika s potenciometrami v strede odporovej dráhy je rovná ( 1dB ) do kmitočtu 250kHz. Oddelenie kanálov je -80dB na kmitočte 1kHz. Ovládacie prúdy potrebné na vývodoch č. 4, č. 7, č. 9, č. 12 a č. 14 sú typických 1uA, takže v príslušných obvodoch môžu byť použité súčiastky s velkým odporom. Zisk tohto IO je 0dB – tj. zosilnenie 1, pokial sú spojené vývody č. 12 a 17. Rozdiel v zisku kanálov nie je väčší ako 1dB. Rozsah regulácie zisku je 75dB. Rozsah regulácie basov a výšok na kmitočtoch 40Hz a 16kHz je +/-15dB. Spojením vývodov č. 7 a č. 12 IO zapojíme spomínanú fyziologickú reguláciu hlasitosti. Typické charakteristiky regulátorov farby zvuku ( basov a výšok ) sú závislé na kapacitách použitých kondenzátorov C4 a C24 pre výšky a C5 a C25 pre basy. V obvode riadenia jednosmerného napätia sú pre potlačenie rušivých zložiek riadiacého napätia zapojené v bežcoch potenciometrov články RC, tj. R10, R20, R30 a R40 a C10, C20, C30 a C40. Pre filtráciu napätia vo vnútri obvodu sú použité elektrolitické kondenzátory C5, C8 a C25. Pre lepšie a „jemnejšie“ využitie odporovej dráhy potenciometra hlasitosti P1 bola jednosmerná úroveň napätia posunutá rezistorom R7. Tým síce regulácia hlasitosti nepracuje až do -80dB, ale to nie je vôbec na závadu zapojenia. Doska s plošnými spojmi predzosilňovača je na obrázku 5 a osadenie na obrázku 6.

 

( obr. 4 ), schéma zapojenia:

( obr. 5 ), návrh DPS ( veľkosť: 10,85x6,11 cm ):

( obr. 6 ), osadenie DPS:

 

Zoznam súčiastok:

Rezistory:

R1, R2, R21, R22 – 100kOhm

R10, R20, R30, R40 – 47kOhm

R6 – 100Ohm

R5, R25 – 330Ohm

R7 – 5,6kOhm

P1, P2, P3, P4 – potenciometre TP 160A-50k/N-32B ( 25k/N )

Kondenzátory:

Typu SKR:

C1, C21, C7, C27 – 4,7uF/ 16V/ rad.

C8 – 47uF/ 10V/ rad.

C5, C25 – 10uF/ 10V/ rad.

Typu SKK ( TK ):

C2, C22, C11, C12 – 100nF

C10, C20, C30, C40 – 220nF ( 100nF až 150nF )

Typu MKT:

C3, C23 – 470nF, TC 35

C4, C24 – 10nF, TC 35

C5, C25 – 390nF ( 330nF ), TC 35

Intengrované obvody:

IO2 – LM 1036 N

IO1, IO21 – NE 5534 AP

 

Obrázky finálneho výrobku môjho zosilnovača si môžete pozriet v galérii ( inú možnosť ako krabicu z dreva som nemal ):

 

Logaritmický indikátor vybudenia stereo, zdroje asymetrického a symetrického napätia tu neuvádzam, pretože na tejto stranké sú totožné schémy už uvedené.

 

Autor: Ján Števanka, Použitá literátura: A. R. 2/ 1999, K. E. 6/ 1996