Mosfet усилитель своими руками

УНЧ на MOSFET’ах: с чего начать

Данная тема нарисовалась в результате просмотра почты, а также вопросов рядом находящихся пытливых молодых людей (есть ещё такие!): «Трудно ли собрать усилитель?»

Запрос в поисковике вываливает чёртову уйму результатов, но ближайшее рассмотрение показывает, что подходящих схем не так уж и много. А если зайти на форумы, где вопрос выбора обсасывается всесторонне, то легко можно погрязнуть в схоластических болотах. Понятие «несложная» оказывается настолько относительным и расплывчатым, что любому, кто хочет собрать конкретное устройство, так запудриваются мозги, что он уже не выбором схемы занимается и экспериментами с конструкцией, а вовлекается в словесную переписку, пытаясь ответить всем. А они уводят его всё дальше от намеченной цели. В конце-концов он напрочь забывает то, о чём спрашивал и чего хотел вначале. Его просто уболта́ли…

Я рекомендую пойти другим путём. Сначала поискать схемы, не спрашивая советов на форумах. Поверьте, без этого вполне можно обойтись даже в самом начале пути! Не стоит вестись на суперкачество, суперпараметры и супермощность. Посмотреть, сравнить. Выбрать ту схему, которая проще хотя бы на вид. Подобрать детали и взяться за паяльник. Не рассчитывайте сразу собрать прекрасно работающий, качественный и мощный усилитель. Не надо. Вполне возможно, он не сразу начнёт работать. И не так, как вы рассчитывали. Включайте мозги и работайте руками! Набирайтесь опыта. Ради Бога, не думайте, что сборка радиоконструкции аналогична сборке чего-либо из LEGO-компонентов. Мой внук как-то спросил: «Дедушка, а что получится, если все детали радиоконструктора (у него «ЗНАТОК» на 900 схем) соединить вместе?». Интересно, а вы что думаете по этому поводу?

Итак, ставим цель №1 : подобрать несложную схему начального уровня УМЗЧ с выходной мощностью 10-20 Вт (не китайских) на MOSFET’ах .

Далее привожу некоторые результаты поиска. СХЕМЫ даны в том виде, в котором я их нашёл на сайтах. Источники указывать не буду, до них легко докопаться. В выходных каскадах применены как комплиментарные пары MOSFET’ов, так и некомплиментарные, с каналами– N-типа.

СХЕМА №1.0

СХЕМА №1.001 – с ошибкой – здесь не должно быть соединения

СХЕМА №1.002 – вроде всё нормально

Как видно, рисование схем в sPlan7 – это весьма кропотливое занятие. Забыл поставить или поставил лишнюю точку, и уже ОШИБКА, которая вполне может быть растиражирована в Сети и воспроизведена в реальной конструкции. Результат – нерабочий УМЗЧ!
Детали схем 1.0, 1.001 и 1.002 имеют одинаковые номиналы.

СХЕМА №2.0

СХЕМА №2.001

СХЕМА №3.0 – гибридный усилитель – в выходном каскаде одинаковые транзисторы

Гибридный УНЧ для наушников в макете я делал на 6Н23П и IRF630 (см. РАДИОмастерская — — >Лампово-транзисторный усилитель для стереотелефонов- — > п.2. Версия М. Шушнова), и он прекрасно работал.

СХЕМА 4.0

СХЕМА 4.001

СХЕМА 4.002

СХЕМА 5.0 – в выходном каскаде одинаковые транзисторы

Попадаются и несколько «корявые» схемы, зато взятые, судя по графике, непосредственно из «первоисточников»:
СХЕМА №6.0

СХЕМА №7.0

И, конечно же, в Сети́ частенько попадаются «совершенно простые» схемы для начинающих, типа этой:
СХЕМА №8.0

Выбираем СХЕМУ №1.0.Кстати, я нашёл, как мне кажется, её первоисточник— http://www.circuitstoday.com/mosfet-amplifier-circuits

18 Вт Mosfet Аудио Усилитель

Описание
Эта схема представляет собой аудио усилитель, способный обеспечить приличную выходную мощность с минимальным количеством деталей, со значительным качеством звука.
Усилитель использует только один транзистор и два МОП-транзистора, а также несколько резисторов и конденсаторов в схеме шунтирующей обратной связи. Эта крошечная схема может доставить колоссальные 18Watts в динамик 8 Ом или 30W в динамик 4 ом.
Чтобы получить такую хорошую производительность и стабильность из нескольких компонентов, необходимо высококачественное хорошо регулируемое электропитание постоянного тока. Это очень важно для уменьшения шума и получения постоянной выходной мощности при различных нагрузках. Хороший регулятор напряжения постоянного тока, способный обеспечить более 2 Ампер @ 40В, может быть использован. Вы можете ожидать такой дизайн питания очень скоро здесь, в разделе питания.
Советы.
Соберите плату на печатной плате хорошего качества.Используйте плату предусилителя с регулировкой тона до этого усилителя, чтобы получить лучшую производительность. Если вы не хотите, то нет проблем, потому что этот усилитель схема имеет достаточно удар с в нем.
Компоненты.
R1. сопротивление 2K2 1 / 4W
R2. 27k 1 / 4W сопротивление
R3, R4. триммеры 2K2 1 / 2W
R5. сопротивление 100R 1 / 4W
R6. сопротивление 1K 1 / 4W
R7, R8. .сопротивление 330R 1 / 4W
C1 . электролитическая емкость 22μf 25V
C2 . 47pf 63V полиэстер или керамическая емкость
C3, C4 . электролитическая емкость 100μf 50V
C5 . 2200μf 50V электролитическая емкость
Q1 . BC550C
Q2 . IRF530 или MTP12N10
Q3. IRF9530 или MTP12P10

Плохо, что кроме выходной мощности, напряжения питания и сопротивления нагрузки никакие параметры усилителя не указаны, и нет рекомендаций по настройке.
Детали для 1-ой схемы.
Транзисторы:
Транзистор BC550C, 45В 0.1А 0.5Вт [TO-92]
DATAsheet —>
К сожалению, в моих запасниках именно такого транзистора (и зарубежного аналога) не нашлось. Придётся использовать отечественный аналог КТ3102Б (см. DATAsheet —>):
BC550C: Uкэ=45В h21э=420-800 Рmax=0,5 Вт
КТ3102Б: Uкэ=50В h21э=200-500 Рmax=0,25 Вт
По коэффициенту усиления и по мощности КТ3102Б несколько уступает BC550C. Думаю, это не критично. Кроме того, КТ3102 есть в металлическом корпусе (на фото справа), а есть – в пластмассовом (на фото слева), и обозначаются они дополнительной буковкой «М», например, КТ3102БМ:

Транзистор IRF530 , N-канал 100В 14А [TO-220AB]
DATAsheet —>
Транзистор IRF9530, P-канал 100В 14А [TO-220AB]
DATAsheet —>
ТакихMOSFET’ов я не имею. У меня есть IRF540 и IRF9540:

Транзистор IRF540, N-канал 100В 33А [TO-220AB]; DATAsheet —>
Транзистор IRF9540, P-канал 100В 23А [TO-220AB]; DATAsheet —>

Полагаю, такая замена тем более возможна, что схемы УМЗЧ на IRF540 и IRF9540 имеют место быть.

Конденсаторы:
С2 нашёл только наш отечественный трубчатый керамический
С1, С3, С4 – именно такие
С5 – только на 25В

Резисторы:

Зачем такая мощность? MOSFET’ы управляются напряжением, токи там незначительные, значит и резисторы в управляющих цепях не должны быть большой мощности.Может быть потому так указано в «советах», что на некоторых зарубежных резисторах обозначенаименно немалая мощность:

1 –отечественный МЛТ-2W;
зарубежные: 2 – на 3W, 3 – на 5W, 4 – на 15W (?!)

Все компоненты:

Источник

HI-FI аудио усилитель на MOSFET транзисторах с выходной мощностью 300 Вт

Готов поделиться своим опытом создания усилителя RAS300 с другими энтузиастами, разделяющими мою страсть к совершенству. Этот минималистский усилитель я стремился сделать надежным и простым в эксплуатации, но, в тоже время, полностью соответствующим термину «HI-FI». Рекомендую использовать этот усилитель совместно с аппаратурой только высокого класса.

Приступая к разработке этого усилителя, я поставил перед собой цель создать продукт, наилучшим образом приспособленный для воспроизведения смеси музыкальных и речевых сигналов. Хотя электрическим характеристикам я уделял большое внимание, первостепенным требованием было достижение превосходного звучания, яркости пространственного восприятия и великолепной прозрачности тонов.

Несмотря на то, что уровень мощности для комфортного прослушивания обычно не превышает 10 Вт, я хотел сделать устройство с большим запасом по усилению, но сместить его в класс A на средних уровнях громкости, чтобы уменьшить искажения типа «ступенька» при очень малых уровнях сигнала.

В цепи прохождения сигнала нет ни одного конденсатора, что значительно улучшает характер звучания музыкальных инструментов и голоса.

В RAS300 практически полностью отсутствуют фазовые искажения, причем, далеко за пределами слышимого диапазона, что дает ощущение высочайшей прозрачности и лишенного посторонней окраски звучания.

Характеристики усилителя:

Максимальная выходная мощность:
- 240 Вт с.к.з. на нагрузке 8 Ом
- 380 Вт с.к.з. на нагрузке 4 Ом
Линейность коэффициента передачи в полосе звуковых частот 20 Гц…20 кГц: +0, –0.2 дБ
Коэффициент усиления: 32 дБ
Шумы и фон при закороченном входе: –90 дБ
Смещение выходного напряжения при закороченном входе: менее 13 мВ
Линейность фазы в полосе звуковых частот 20 Гц…20 кГц: менее 13°
Нелинейные искажения при номинальной выходной мощности: менее 0.007%
Интермодуляционные искажения при максимальной выходной мощности: менее 0.009%

RAS300 состоит из двух полностью разделенных монофонических усилителей с собственным источником питания у каждого, благодаря чему сведены к нулю типичные для усилителей с общим источником межканальные перекрестные помехи.

Для того чтобы усилители были в состоянии отдавать полную мощность, трансформатор каждого источника питания должен иметь обмотки 40 В – 0 – 40 В, рассчитанные на выходную мощность 640 В•А. В отличие от многих конструкций, в которых пиковые токи обеспечиваются за счет большого запаса по емкости конденсаторов, я предпочел «сырое» напряжение с трансформатора, дающее значительный выигрыш в скорости реакции на переходные процессы.

Несмотря на достаточно скромные, на первый взгляд, характеристики RAS300, вы сразу же почувствуете дающий чувство уверенности огромный запас мощности.

Вы не услышите ничего, кроме реалистичного, неискаженного при любых уровнях звука, и я даю гарантию, что этот усилитель позволит раскрыть лучшие качества любого подключенного к нему оборудования.

Источник

2 Схемы

Принципиальные электросхемы, подключение устройств и распиновка разъёмов

Описание работы усилителя мощности звука на транзисторах MOSFET

Редакция сайта «Две Схемы» представляет простой, но качественный усилитель НЧ на транзисторах MOSFET. Его схема должна быть хорошо известна радиолюбителям аудиофилам, так как ей уже лет 20. Схема является разработкой знаменитого Энтони Холтона, поэтому её иногда так и называют — УНЧ Holton. Система усиления звука имеет низкие гармонические искажения, не превышающие 0,1%, при мощности на нагрузку порядка 100 Ватт.

Данный усилитель является альтернативой для популярных усилителей серии TDA и подобных попсовых, ведь при чуть большей стоимости можно получить усилитель с явно лучшими характеристиками.

Большим преимуществом системы является простая конструкция и выходной каскад, состоящий из 2-х недорогих МОП-транзисторов. Усилитель может работать с динамиками сопротивлением как 4, так и 8 Ом. Единственной настройкой, которую необходимо выполнить во время запуска — будет установка значения тока покоя выходных транзисторов.

Принципиальная схема УМЗЧ Holton

Схема является классическим двухступенчатым усилителем, он состоит из дифференциального входного усилителя и симметричного усилителя мощности, в котором работает одна пара силовых транзисторов. Схема системы представлена выше.

Печатная плата

Печатная плата УНЧ — готовый вид

Вот архив с PDF файлами печатной платы — скачать.

Принцип работы усилителя

Транзисторы Т4 (BC546) и T5 (BC546) работают в конфигурации дифференциального усилителя и рассчитаны на питание от источника тока, построенного на основе транзисторов T7 (BC546), T10 (BC546) и резисторах R18 (22 ком), R20 (680 Ом) и R12 (22 ком). Входной сигнал подается на два фильтра: нижних частот, построенный из элементов R6 (470 Ом) и C6 (1 нф) — он ограничивает ВЧ компоненты сигнала и полосовой фильтр, состоящий из C5 (1 мкф), R6 и R10 (47 ком), ограничивающий составляющие сигнала на инфранизких частотах.

Нагрузкой дифференциального усилителя являются резисторы R2 (4,7 ком) и R3 (4,7 ком). Транзисторы T1 (MJE350) и T2 (MJE350) представляют собой еще один каскад усиления, а его нагрузкой являются транзисторы Т8 (MJE340), T9 (MJE340) и T6 (BD139).

Конденсаторы C3 (33 пф) и C4 (33 пф) противодействуют возбуждению усилителя. Конденсатор C8 (10 нф) включенный параллельно R13 (10 ком/1 В), улучшает переходную характеристику УНЧ, что имеет значение для быстро нарастающих входных сигналов.

Транзистор T6 вместе с элементами R9 (4,7 ком), R15 (680 Ом), R16 (82 Ом) и PR1 (5 ком) позволяет установить правильную полярность выходных каскадов усилителя в состоянии покоя. С помощью потенциометра необходимо установить ток покоя выходных транзисторов в пределах 90-110 мА, что соответствует падению напряжения на R8 (0,22 Ом/5 Вт) и R17 (0,22 Ом/5 Вт) в пределах 20-25 мВ. Общее потребление тока в режиме покоя усилителя должен быть в районе 130 мА.

Выходными элементами усилителя являются МОП-транзисторы T3 (IRFP240) и T11 (IRFP9240). Транзисторы эти устанавливаются как повторитель напряжения с большим максимальным выходным током, таким образом, первые 2 каскада должны раскачать достаточно большую амплитуду для выходного сигнала.

Резисторы R8 и R17 были применены, в основном, для быстрого измерения тока покоя транзисторов усилителя мощности без вмешательства в схему. Могут они также пригодиться в случае расширения системы на еще одну пару силовых транзисторов, из-за различий в сопротивлении открытых каналов транзисторов.

Резисторы R5 (470 Ом) и R19 (470 Ом) ограничивают скорость зарядки емкости проходных транзисторов, а, следовательно, ограничивают частотный диапазон усилителя. Диоды D1-D2 (BZX85-C12V) защищают мощные транзисторы. С ними напряжение при запуске относительно источников питания у транзисторов не должно быть больше 12 В.

На плате усилителя предусмотрены места для конденсаторов фильтра питания С2 (4700 мкф/50 в) и C13 (4700 мкф/50 в).

Самодельный транзисторный УНЧ на МОСФЕТ

Управление питается через дополнительный RC фильтр, построенный на элементах R1 (100 Ом/1 В), С1 (220 мкф/50 в) и R23 (100 Ом/1 В) и C12 (220 мкф/50 в).

Источник питания для УМЗЧ

Схема усилителя обеспечивает мощность, которая достигает реальных 100 Вт (эффективное синусоидальная), при входном напряжении в районе 600 мВ и сопротивлением нагрузки 4 Ома.

Усилитель Холтон на плате с деталями

Рекомендуемый трансформатор — тороид 200 Вт с напряжением 2х24 В. После выпрямления и сглаживания должно получиться двух полярное питание усилители мощности в районе +/-33 Вольт. Представленная здесь конструкция является модулем монофонического усилителя с очень хорошими параметрами, построенного на транзисторах MOSFET, который можно использовать как отдельный блок или в составе самодельного домашнего аудиокомплекса.

НАЖМИТЕ ТУТ И ОТКРОЙТЕ КОММЕНТАРИИ

Охринительное описание работы устройсвта. Особенно порадовало предложение про то что какие то там транзики просто служат нагрузкой. НЕУТ!

Источник