Nikolay Troshin

Penguat daya germanium sederhana.

Baru-baru ini, ada peningkatan nyata dalam minat terhadap amplifier daya berdasarkan transistor germanium. Ada pendapat bahwa suara amplifier semacam itu lebih lembut, mengingatkan pada “suara tabung”.
Saya sampaikan kepada Anda dua rangkaian sederhana penguat daya frekuensi rendah menggunakan transistor germanium, yang saya uji beberapa waktu lalu.

Solusi sirkuit yang lebih modern digunakan di sini dibandingkan yang digunakan pada tahun 70an, ketika “germanium” digunakan. Hal ini memungkinkan untuk memperoleh daya yang layak dengan kualitas suara yang bagus.
Rangkaian pada gambar di bawah ini adalah versi modifikasi dari penguat frekuensi rendah untuk “germanium” dari artikel saya di majalah Radio No. 8, 1989 (hlm. 51-55).

Daya keluaran amplifier ini adalah 30 W dengan impedansi beban speaker 4 Ohm, dan kurang lebih 18 W dengan impedansi beban 8 Ohm.
Tegangan suplai penguat (suplai U) adalah bipolar ±25 V;

Beberapa kata tentang detailnya:

Saat merakit amplifier, disarankan untuk menggunakan kapasitor mika sebagai kapasitor konstan (selain kapasitor elektrolitik). Misalnya jenis CSR seperti pada gambar di bawah ini.

Transistor MP40A dapat diganti dengan transistor MP21, MP25, MP26. Transistor GT402G - pada GT402V; GT404G - hingga GT404V;
Transistor keluaran GT806 dapat diberi indeks huruf apa pun. Saya tidak merekomendasikan penggunaan transistor frekuensi rendah seperti P210, P216, P217 di rangkaian ini, karena pada frekuensi di atas 10 kHz mereka bekerja agak buruk di sini (distorsi terlihat), tampaknya karena kurangnya amplifikasi arus pada frekuensi tinggi.

Luas radiator untuk transistor keluaran harus minimal 200 cm2, untuk transistor pra-terminal - minimal 10 cm2.
Untuk transistor tipe GT402, lebih mudah membuat radiator dari pelat tembaga (kuningan) atau aluminium, tebal 0,5 mm, ukuran 44x26,5 mm.

Pelat dipotong sepanjang garis, kemudian benda kerja ini dibentuk menjadi tabung, untuk tujuan ini menggunakan mandrel silinder yang sesuai (misalnya, bor).
Setelah itu, benda kerja (1) dipasang erat pada badan transistor (2) dan ditekan dengan cincin pegas (3), setelah sebelumnya menekuk telinga pemasangan samping.

Cincin tersebut terbuat dari kawat baja dengan diameter 0,5-1,0 mm. Anda bisa menggunakan perban kawat tembaga sebagai pengganti cincin.
Sekarang yang tersisa hanyalah menekuk telinga samping dari bawah untuk memasang radiator ke badan transistor dan menekuk bulu yang dipotong ke sudut yang diinginkan.

Radiator serupa juga bisa dibuat dari tabung tembaga dengan diameter 8 mm. Potong sepotong 6...7 cm, potong tabung sepanjang keseluruhan di satu sisi. Selanjutnya kita potong tabung menjadi 4 bagian setengah panjangnya dan tekuk bagian-bagian tersebut dalam bentuk kelopak dan pasang erat pada transistor.

Karena diameter badan transistor sekitar 8,2 mm, karena adanya celah di sepanjang tabung, maka transistor akan terpasang erat pada transistor dan akan ditahan pada badannya karena sifat pegasnya.
Resistor pada emitor tahap keluaran berupa wirewound dengan daya 5 W, atau tipe MLT-2 3 Ohm, 3 buah secara paralel. Saya tidak menyarankan penggunaan film impor - film tersebut langsung terbakar dan tidak terlihat, yang menyebabkan kegagalan beberapa transistor sekaligus.

Pengaturan:

Menyiapkan amplifier yang dirakit dengan benar dari elemen yang dapat diservis dilakukan dengan mengatur arus diam tahap keluaran menjadi 100 mA menggunakan resistor pemangkas (lebih mudah untuk mengontrol resistor emitor 1 Ohm - tegangan 100 mV).
Dianjurkan untuk merekatkan atau menekan dioda VD1 ke unit pendingin transistor keluaran, yang mendorong stabilisasi termal yang lebih baik. Namun, jika hal ini tidak dilakukan, arus diam tahap keluaran dari 100mA dingin ke 300mA panas akan berubah, secara umum, tidak terlalu drastis.

Penting: Sebelum menyalakan untuk pertama kali, Anda harus mengatur resistor pemangkas ke resistansi nol.
Setelah penyetelan, disarankan untuk melepas resistor pemangkas dari rangkaian, mengukur resistansi sebenarnya dan menggantinya dengan yang konstan.

Bagian yang paling langka untuk merakit amplifier sesuai diagram di atas adalah transistor germanium keluaran GT806. Bahkan di masa Soviet yang cerah, tidak mudah untuk mendapatkannya, dan sekarang mungkin lebih sulit lagi. Jauh lebih mudah untuk menemukan transistor germanium tipe P213-P217, P210.
Jika karena alasan tertentu Anda tidak dapat membeli transistor GT806, maka kami menawarkan rangkaian penguat lain, di mana Anda dapat menggunakan P213-P217, P210 yang disebutkan di atas sebagai transistor keluaran.

Skema ini merupakan modernisasi dari skema pertama. Daya keluaran penguat ini adalah 50W untuk beban 4 ohm dan 30W untuk beban 8 ohm.
Tegangan suplai penguat ini (suplai U) juga bipolar dan ±27 V;
Rentang frekuensi pengoperasian 20Hz…20kHz:

Perubahan apa yang telah dilakukan pada skema ini;
Menambahkan dua sumber arus ke "penguat tegangan" dan satu tahap lagi ke "penguat arus".
Penggunaan tahap amplifikasi lain pada transistor P605 frekuensi tinggi memungkinkan untuk membongkar transistor GT402-GT404 dan meningkatkan P210 yang sangat lambat.

Ternyata cukup bagus. Dengan sinyal input 20 kHz, dan dengan daya output 50 W, distorsi pada beban praktis tidak terlihat (pada layar osiloskop).
Distorsi bentuk sinyal keluaran yang minimal dan hampir tidak terlihat dengan transistor tipe P210 hanya terjadi pada frekuensi sekitar 20 kHz dan daya 50 watt. Pada frekuensi di bawah 20 kHz dan daya di bawah 50 W, distorsi tidak terlihat.
Dalam sinyal musik nyata, kekuatan seperti itu pada frekuensi tinggi biasanya tidak ada, jadi saya tidak melihat adanya perbedaan dalam suara (dengan telinga) dari amplifier dengan transistor GT806 dan transistor P210.
Namun dengan transistor seperti GT806, jika dilihat dengan osiloskop, amplifiernya masih bekerja lebih baik.

Dengan beban 8 Ohm pada penguat ini, dimungkinkan juga untuk menggunakan transistor keluaran P216...P217, dan bahkan P213...P215. Dalam kasus terakhir, tegangan suplai amplifier perlu dikurangi menjadi ±23V. Tentu saja daya keluarannya juga akan turun.
Peningkatan catu daya menyebabkan peningkatan daya keluaran, dan menurut saya rangkaian penguat pada opsi kedua memiliki potensi (cadangan) seperti itu, namun, saya tidak mencobai nasib dengan eksperimen.

Radiator berikut diperlukan untuk penguat ini - untuk transistor keluaran dengan luas disipasi minimal 300 cm2, untuk pra-keluaran P605 - setidaknya 30 cm2, dan bahkan untuk GT402, GT404 (dengan resistansi beban 4 Ohm) juga diperlukan.
Untuk transistor GT402-404 bisa dilakukan dengan lebih mudah;
Ambil kawat tembaga (tanpa insulasi) dengan diameter 0,5-0,8, gulung kawat untuk menyalakan mandrel bundar (diameter 4-6 mm), tekuk belitan yang dihasilkan menjadi cincin (dengan diameter bagian dalam kurang dari diameter dari badan transistor), sambungkan ujung-ujungnya dengan menyolder dan letakkan “donat” yang dihasilkan pada badan transistor.

Akan lebih efisien untuk melilitkan kawat bukan pada bentuk bulat, tetapi pada mandrel persegi panjang, karena hal ini meningkatkan luas kontak kawat dengan badan transistor dan, karenanya, meningkatkan efisiensi pembuangan panas.
Selain itu, untuk meningkatkan efisiensi pembuangan panas untuk seluruh amplifier, Anda dapat mengurangi area radiator dan menggunakan pendingin 12V dari komputer untuk pendinginan, memberi daya pada tegangan 7...8V.

Transistor P605 bisa diganti dengan P601...P609.
Pengaturan penguat kedua mirip dengan yang dijelaskan untuk rangkaian pertama.
Beberapa kata tentang sistem akustik. Jelas bahwa untuk memperoleh suara yang bagus mereka harus memiliki kekuatan yang sesuai. Dianjurkan juga, dengan menggunakan generator suara, untuk melewati seluruh rentang frekuensi dengan kekuatan yang berbeda. Suaranya harus jernih, tanpa mengi atau berderak. Terutama, seperti yang ditunjukkan oleh pengalaman saya, hal ini terutama berlaku untuk speaker frekuensi tinggi seperti S-90.

Jika ada yang memiliki pertanyaan tentang desain dan perakitan amplifier, tanyakan, saya akan mencoba menjawab jika memungkinkan.

Semoga sukses untuk Anda semua dalam kreativitas Anda dan semua yang terbaik!

Dari beberapa teman saya mendengar review bagus tentang suara ULF pada transistor germanium. Dan saya memutuskan untuk merakit rangkaian klasik biasa menggunakan transistor komplementer germanium GT703/705. Untuk build-up - kaskade SRPP pada 6N30P untuk mendapatkan impedansi keluaran serendah mungkin.

Skemanya adalah sebagai berikut:

Resistor VR2 menetapkan nol pada keluaran, resistor VR1 mengatur arus diam dari transistor keluaran. Dioda zener diperlukan untuk mencegah munculnya tegangan berbahaya bagi transistor di antara lantai SRPP jika terjadi kegagalan pada salah satu bagian lampu. Mendengarkan pendahuluan prototipe menunjukkan suara yang sangat bagus, daya sinusoidal maksimum - 8 Watt, bandwidth minus 1 dB dari 20 Hz hingga 80 kHz. Sensitivitas – 0,6 volt. Prototipe diputar selama sekitar 10 menit pada volume maksimum (selama telinga dapat menahannya) dan radiator transistor keluaran bahkan tidak memanas hingga 50 derajat, hanya arus diam yang meningkat dari awal 40 mA menjadi 100. Daya memasok:

Untuk peneliti lebih lanjut, mock-up dirakit dalam versi stereo. Tes pertama dilakukan tanpa pelindung lonjakan arus. Penambahan elemen ini mengembalikan kejernihan suara yang melekat pada amplifier tabung. Secara umum, tentu saja, ini bukan 2A3, tetapi mengingat kesederhanaan desainnya yang menawan, suaranya sangat, sangat bagus. Kesan umumnya adalah bahwa ini biasanya triode, yaitu bersih, detail, akurat, namun agak tidak emosional dan kasar. Sulit untuk mengatakan apakah alasannya adalah bagian tabung atau transistor dari rangkaian, atau rangkaian itu sendiri - ini akan ditunjukkan oleh eksperimen lebih lanjut - pasti akan dilanjutkan.

Dan terakhir, beberapa gambar seperti apa:

Diperbarui 21 Februari 2013. Rupanya, tahap keluaran dapat diberi daya menggunakan LM7812 dan LM7912 yang dipasang pada radiator.

Fitur utama UMZCH yang dipublikasikan di bawah ini adalah penggunaan OOS broadband, yang respons frekuensinya, tidak seperti OOS UMZCH multi-tahap konvensional, tidak memiliki batas yang dalam pada frekuensi audio yang lebih tinggi. Untuk mengimplementasikan kemampuan linierisasi OOS broadband, diputuskan untuk meninggalkan UMZCH multi-tahap dan membatasi jumlah tahapannya hanya pada tahap yang benar-benar diperlukan. Selain itu, penggunaan elemen yang menyebabkan penundaan pada sinyal yang diperkuat harus ditinggalkan, yang memungkinkan penggunaan umpan balik negatif dalam spektrum frekuensi distorsi switching. Hasilnya, dengan bantuan OOS yang beroperasi pada kisaran 40..60 kHz, koefisien distorsi nonlinier pada frekuensi 20 kHz dapat dikurangi menjadi 0,05...0,01% saat menggunakan mode operasi tahap keluaran dengan arus diam nol.

Penguat tegangan pra-terminal dibangun pada dua transistor UT1 dan VT 2. Melalui kapasitor C1 ke basis transistor VT 1 sinyal input tiba, dan melalui resistor R3, R 4 – menyeimbangkan tegangan catu daya. Untuk menjamin pengoperasian amplifier yang stabil, kapasitansi kapasitor C1, C6 dan C8 tidak boleh berbeda lebih dari 50% dari yang ditunjukkan pada diagram rangkaian. Untuk melindungi terhadap kelebihan arus yang tidak disengaja, sebuah resistor disertakan dalam rangkaian kolektor transistor UP R 7. Tahap transistor VT 2 memberikan penguatan sinyal utama. Rantai resistor Rl 1 R 12 dengan peningkatan tegangan tradisional melalui kapasitor C8 memberikan peningkatan amplitudo sinyal yang diperkuat sebesar 10..12%. Sinkronisasi proses fungsional di lengan penguat disediakan oleh kapasitor C5.

Penguat arus akhir dibangun di atas sepasang transistor yang saling melengkapi VT 5- VT 8 , dihubungkan menurut rangkaian dengan kolektor bersama. Transistor saling berhubungan oleh emitor VT 3, VT 4 dihubungkan oleh basis ke basis transistor VT 7, VT 8, dan kolektor ke basis transistor VT 5, VT 6. Menggunakan resistor variabel yang termasuk dalam rangkaian umpan balik arus R 13 mengatur tegangan pada basis transistor VT 3, VT 4 dan dengan demikian memastikan pengaturan tegangan pada basis transistor VT 7, VT 8 adalah 0,1..0.2 V lebih rendah dari biasanya dan transistor terminal beroperasi dalam mode amplifikasi dengan arus diam nol. UMZCH ditenagai oleh penyearah otonom tanpa sambungan galvanis dengan kabel biasa. Berkat ini, speaker dapat dilindungi secara andal dari komponen arus searah transistor terminal, tanpa memasukkan perangkat perlindungan relai-transistor yang rumit ke dalam amplifier.

UMZCH dibuat dalam satu unit dengan penyearah. Dimensinya (135X90X60 mm) ditentukan oleh dimensi unit pendingin dan kapasitor filter. Massa balok adalah 560 g. Balok dipasang pada dua pelat berukuran 130X58, di antaranya ditempatkan unit pendingin dan kapasitor filter. Salah satu pelat menampung dioda penyearah dan rangkaian keluaran, dan pelat lainnya berisi semua transistor, kapasitor, dan resistor.Sebagian besar koneksi dibuat oleh terminal komponen itu sendiri. Penghambat R 6, kapasitor C11 dan C12, rangkaian masukan dan rangkaian beban dihubungkan ke kabel biasa pada satu titik. Jika rekomendasi untuk konstruksi monoblok UMZCH tidak digunakan, maka diperlukan pemblokiran rangkaian daya dengan kapasitor dengan kapasitas 0,1 μF.

Untuk memeriksa parameter penguat rakitan dan efisiensi solusi teknis yang digunakan di dalamnya, disarankan untuk memasang pemilih sinyal yang rusak. Diagramnya ditunjukkan pada gambar. Resistor variabel – R 1 dan R 8 memberikan keseimbangan dan kompensasi atas keterlambatan sinyal yang dikontrol.

Saya ingin mengucapkan terima kasih khusus atas papan sirkuit cetak dan persiapan dalam deskripsinya kepada teman saya dan hanya orang baik dengan nama panggilan Chetlanin.

Satuan daya:

Kualitas dapat ditingkatkan dengan menggunakan transistor yang lebih baik untuk outputnya, misalnya KT814-815 pada 2SC4793-2SA1837, dan sebagai pengganti KT818-819 pasang KTB688-KTD718 atau 2SD718-2SB688. Benar, keluaran ini ada dalam paket TO247, papan perlu disesuaikan.

Dalam program pada daya maksimum, amplifier mengkonsumsi (tidak melebihi): 1,6-1,7 A.

Resistor wirewound diperlukan saat pertama kali dinyalakan, agar tidak mematikan transistor keluaran jika terjadi kesalahan dalam pemasangan.

Saat pertama kali dinyalakan dengan resistor, jika semuanya baik-baik saja, maka kita lepaskan dan atur pengaturannya, atur, atur sekring, hidupkan dan dengarkan.

Sekering (atau jumper, tidak masalah) diperlukan khusus untuk tata letak papan saya, karena untuk mengkonfigurasinya Anda perlu memutus bus daya +.

Papan sirkuit tercetak (.lay) dan sirkuit amplifier (.spl) berada.