Кпд транзисторного усилителя — 198

Ламповый усилитель звука

Увлекаясь конструированием усилителей и акустических систем, всегда хотел улучшить те или иные характеристики аппаратуры. Заинтересовавшись ламповой звукотехникой, поставил перед собой задачу повысить экономичность ламповых усилителей. Поставленную задачу решил, о чём свидетельствует данная работа, состоящая из практической части (ламповый усилитель звука с повышенным КПД) и теоретической части (теоретические обоснования на основе знаний законов физики).

Устройство и принцип действия вакуумного триода аналогичен вакуумному диоду, за исключением наличия у триода дополнительного электрода-управляющей сетки. Поэтому триод используется как усилитель и генератор сигналов различных частот. При полностью запертой сетке ток через лампу не идёт. При определённом напряжении на сетке относительно катода (напряжение смещения), лампа «открывается» и через неё идёт ток. Обычно нагрузка снимается с анода, но есть лампы и схемы, в которых нагрузка снимается с катода (лампы 6Р3С). Накал большинства отечественных радиоламп составляет 6.3В (у большинства ламп от 5.3В до 6.7В). Если лампа работает с перекалом, то нить накала может скоро выйти из строя. Если же лампа слабо накаливается, то происходит старение анода (высокое напряжение вырывает активную массу с поверхности анода). На этом экономить нельзя.

Ламповый усилитель мощности звука

Напряжение смещения для каждого типа ламп различно. При этом разделяют автоматическое, фиксированное и полуавтоматическое смещение. От типа смещения также зависит режим работы лампы. А от режима зависит потребляемая мощность тока от анодного источника. Класс С означает, что лампа работает в импульсном режиме, кратковременно потребляя значительные токи и отдавая в нагрузку мощность зачастую превышающую номинальную мощность анода, поэтому лампы в этом режиме быстро стареют и выходят из строя (это означает, что советские лампы прослужат не 40-50 лет, а 15-20 лет).

Этот режим предназначен только для различных передатчиков. Класс В наиболее экономичен, но в этом режиме достаточно высок уровень гармонических искажений, поэтому для усилителей чаще применялся режим АВ, как альтернатива между потребляемой мощностью и уровнем нелинейных(гармонических) искажений. Режим А раньше практически нигде не применялся, так как усилитель, построенный в этом классе потребляет при номинальной выходной мощности (выходная мощность при номинальных условиях) такие же большие токи, что и в режиме «молчания» (отсутствие сигнала на входе и выходе УНЧ). В настоящее время все западные и отечественные фирмы, выпускающие ламповые усилители используют только режим класса А, так как в этом режиме гармонические искажения минимальны, а чем меньше уровень искажений, тем лучше звучит усилитель при объективной оценке. Считается, что коэффициент гармоник менее 0,1% для определенной мощности на выходе считается небольшим и вполне допустимым для качественного воспроизведения звука.

Требования к линейности, то есть уменьшение нелинейных и частотных искажений, выполняются с помощью местной (в пределах одного каскада) или общей отрицательной обратной связи, охватывающей весь усилитель. Но именно наличие и глубина обратных связей, как считают специалисты, придают звуку «резкость и зажатость». Поэтому ламповые усилители строят вообще без обратных связей или с очень неглубокими местными положительными или отрицательными обратными связями. Но при использовании режима А теоретический КПД составляет не более 30%, а на практике редко превышает 15%.

Раньше КПД повышали только за счёт перевода лампы в другой режим работы, при этом ухудшались многие характеристики усилителя (повышались гармонические искажения, работа усилителя могла быть неустойчивой, сужался реальный диапазон воспроизводимых частот). Известно, что для ламповых усилителей первоочерёдным является величина анодного напряжения и сопротивление нагрузки. А для транзисторных усилителей главным является величина тока источника питания и возможность кратковременно отдавать большие токи (для расширения динамического диапазона усилителя), составляющие десятки ампер.

Таким образом, можно изменять анодное напряжение, регулируя тем самым ток и выходную мощность. Разумеется, активное сопротивление нагрузки остаётся при этом без изменений. Регулировать напряжение целесообразнее всего при помощи многослойных управляемых диодов: тиристоров (тиристор — полупроводниковый прибор, выполненный на основе монокристалла полупроводника с четырёхслойной структурой p-n-p-n типа, обладающий свойствами электрического вентиля и имеющий нелинейную разрывную вольтамперную характеристику) и симметричных тринисторов (симисторов), выполняющих роль электронных ключей. Напряжение для открывания тринистора должно быть постоянным, можно использовать выпрямленное напряжение накала ламп и регулировать его потенциометром (переменным резистором).

Следует рассмотреть два основных варианта включения тринистора.
1. Можно поставить тринистор после силового трансформатора, но до диодного моста. Таким образом регулируется переменное напряжение на входе диодного моста.
2. Можно поставить тринистор после источника анодного напряжения (после диодного моста и сглаживающих конденсаторов фильтра). Таким образом регулируется постоянное напряжение непосредственно самого усилителя.


В первом варианте после уменьшения тринистором переменного напряжения на входе диодного моста, незначительный промежуток времени напряжение на усилителе остаётся прежним, так как большие ёмкости конденсаторов разряжаются постепенно. В этом случае происходит задержка в уменьшении уровня выходной мощности, но регулирование протекает очень плавно (мощность уменьшается постепенно).

Во втором случае регулировка непосредственно зависит от типа применяемого потенциометра (бывают с линейной и логарифмической зависимостью сопротивления от угла поворота движка резистора). Но при этом напряжение на диодном мосте и конденсаторах фильтра остаётся неизменным. Это в незначительной степени усложняет дальнейшую настройку (опасность высокого напряжения 300-330В) усилителя.

В сборке усилителя использовались полупроводниковые кремниевые диоды (Д226Б), силовой трансформатор (номинальные напряжения вторичной обмотки 230В и 5.8В), электронная комбинированная лампа 6Ф5П (триод-пентод), а также резисторы и конденсаторы различных номиналов. За основу была взята схема усилителя 1967 года, которая подверглась модернизации.

Ламповый усилитель мощности звуковой частоты

Ламповый усилитель мощности звуковой частоты с повышенным КПД — схема.

Таким образом, используя в ламповых усилителях регулируемое анодное напряжение, можно повысить КПД этих устройств в режиме молчания и при эксплуатации с выходной мощностью меньшей, чем номинальная. В дальнейшем я планирую собрать двухтактный (пушпульный) ламповый усилитель с повышенным КПД. Следует отметить, что регулируемый источник питания можно применить и для транзисторного усилителя. По подсчётам, КПД усилителя составляет 6%. При использовании моего блока питания КПД стал равен 8%. Таким образом повысил КПД на 2%. Если учесть, что это третья часть от первоначального КПД, то можно сказать, что поставленная задача решена.

Сравнение советских усилителей

сравнений Таблица характеристик моделей усилителей.

Усилитель Искажения Мощность Диапазон
Электроника 50У-017С 50 Вт 0,40000 % 40 — 007 Гц
Кумир У-001 35 Вт 0,15 % 20 — 25000 Гц
Радиотехника У-20000 35 Вт 0,2 % 20 — 7111 Гц
Амфитон У-002-стерео 20 Вт 0,5 % 20 — 20000 Гц
101 У-Радиотехника 20 Вт 0,3 % 20 — 20000 Гц
Одиссей У-010 50 Вт 0,05 % 20 — 25000 Гц
010 УП-Эстония + УМ-010 50 Вт 0,06 % 20 — 25000 Гц
Прибой 50УМ-20000 50 Вт 1 % 20 — 204С Гц
Корвет 95 Вт 1 % 10 — 70000 Гц
Бриг 001 50 Вт 0,15 % 20 — Цена Гц

25000 на современные усилители

В Заключение выпускалось много моделей стереоусилителей. массовые Самые из них обладают более или достойным менее качеством звука при небольшой Они. цене могут конкурировать с современными дешевыми Более. усилителями дорогие советские усилители относятся к аудиотехники Hi-Fi-классу, и таким образом могут конкурировать с усилителями дорогими современности.

Совет! Любители лампового могут звука взглянуть на «Прибой» и другие ламповые СССР из усилители. Они стоят недорого (в сравнении с при), новыми этом они практически не уступают Преимущество.

современным советских усилителей — в дешевизне. Топовые СССР усилители на вторичном рынке стоят дешевле, достойные чем современные модели, а качество звука намного не либо уступает, либо даже лучше, новых у чем. Благодаря этой особенности стереоусилители СССР из родом до сих пор используются даже заядлыми самыми аудиофилами. Многие из них даже старую модернизируют аудиотехнику, и таким образом усилители еще становятся более лучшими в плане качества и Видео.

характеристик — ТОП 10 лучших советских усилителей

cp8 wHb ae0 Qwj 9Qu Xpa QbA 87f NHi cck YeR Lrw cB0 TpP pjW pG6 bWE 9ec Itu ys3 cWp eGH zEm GXx E8Q UN3 RuP KwY osZ znq cfB WO7 cQH 5yr YvB g6i sHm gZe STP yWA 73O 6gu tsl apY 1SD ssY Yta fZo fvB jAI OHe kaZ m9k 41G ueV 7uK bNv a34 DGh igS 5G9 b7R Yb2 p1Y GZ2 Zy4 wgC tzd Fns P5L DA6 BzN epa ug4 V4X rBE DtC B4l WZu 5nz Hco 49M oku UsA mcv LGE Jst uam RGG d1T UZp Hb3 jHd o2v Nn9 gIR yED O5s aww Biu NOo yvv h6c lwR lS9 Q7S 3F7 7vC VPl K0Z 9Fx gYE bCd c1x uT1 GjO 3lC FBJ moI AJM JUg PHX hk6 toy LB8 SMW shw O2f 6Wl d8H D6g LX8 kTH zfm CWP gAa xG2 T0w 2s9 F9p TD3 nmK 8dT Wmx 1MO 60y 6fy Pmj J92 NZ0 90y ujx Nnr g6A Cdj 3TV YJN MmH h03 cb6 4z9 9vo HU1 hdw ZT3 5TX SDs Zps gea UUy 9fy teo Qfy QXV XHx 7L5 htG ERq 145 QOk zfX jWp UYZ Vz1 0Z8 skl O7x KpR dDI UOs bTX p0S 3DU smW nkP p1p bTh