Усилитель GEM (класс A и AB)

GEM - усилитель мощности звука, включает одновременно активные выходные каскады класса A и класса AB для 100+ Вт в 4-омном громкоговорителе. Устройство будет давать до 100 + W или 200+ Вт в 4-омном громкоговорителе. Схема для этой конструкции была разработана на основе 35-летних исследований John Linsley-Hood, MIEE, 1969. Он был назван в память моего покойного отца, Гордона Эрнеста Мейнарда, который поддержал мой интерес к аудио / электронике / радио / и т. Д. с младых лет. Он не претендует на роль лучшего усилителя. С помощью современных высокопроизводительных транзисторов H-pak можно получить до 50 Вт чистого выхода класса A из одной пары подключенных выходных устройств, но все равно будет сохраняться положительное ограничение выходного тока, когда усилитель используется для управления динамическими системами громкоговорителей.
 

Отдельный, но одновременно управляемый и параллельный выход, подключенный к однофазному выходному каскаду класса А, активно минимизирует присущие изменения транскондукции и задержки переключения через относительно низкие пересечения токов класса А-А в моменты, когда динамическая нагрузка представляет выходной терминал с максимальным током нагрузки (кратковременным Обратный ток). Кроме того, локальный, равный 27к резистор, производящий дегенерацию выходного каскада A // AB, устанавливает постоянный минимум затухания ошибки кроссовера, не полагаясь на глобальную петлю NFB! Выходной каскад  дополнительно самостоятельно стабилизируется через соединенную с Miller пару конденсаторных резисторов 22pF плюс 1k на транзисторе VAS / сплиттера, но опять же, используя значения компонентов, которые не могут влиять на ширину полосы пропускания в разомкнутом контуре. При более высоких напряжениях, эти значения становятся 47 пФ и 470 Ом, хотя, когда используются эквивалентные / поддельные / не Toshiba / более старые устройства, тогда значения, связанные с Miller, должны стать 47 пФ + 1k для 100 + W и 100pF + 470 Ом для цепей 200 + W.


 

Эта схема была предназначена для использования с современными силовыми транзисторами 2SC5200-2SA1943, однако она была успешно построена с использованием других типов устройств, включая одну пару Sanken 2SA1216 + 2SC2922 вместо параллельных выходов 100 + W AB. Используйте заземление звезды, звездные точки распределения питания от каждого плавленного psu-рельса с низким ESR 10 мФ на печатной плате и соединение с выходным узлом звезды. Также важно использовать отдельные провода между отрицательным звездным узлом, выходными коллекторами PNP и резистором эмиттера класса А для предотвращения пиков тока класса АА от напряжения, модулирующего ступень класса А через сопротивление провода. Плата спроектирована таким образом, чтобы использовать любые локально доступные осевые или радиальные типы конденсаторов, включая более крупные варианты с низким ЭПР. Установите VAS, драйверы, а также множитель Vbe на выходе Ut для автоматической компенсации температуры. Во время сборки проверьте / настройте ползунки предустановок для настройки 50%; Обратите внимание, что они должны составлять 15 или 10 оборотов. Если вам не удастся избежать длинных проводов с вашим выбором компоновки, то установите дополнительные конденсаторы 1uF между каждым блоком выходного устройства класса AB и землей радиатора. Серийный входной конденсатор состоит из двух компонентов 470uF параллельно, хотя и взаимно подключен плюс к минусу, а мой собственный - с низкими типами ESR. Я рекомендую после проверки схемы подключения для правильной сборки сначала включить питание с помощью двух 9-вольтовых транзисторных радиоисточников, а затем с сопротивлением 22 Ом  вместо предохранителей в качестве защиты при любой ошибке при первом включении. Если все в порядке, то усилитель должен обеспечить непревзойденный выходной потенциал нулевой выходной мощности в пределах 100 мВ. Он также должен чисто управлять тестовым громкоговорителем для тестирования сигналов низкого уровня, поскольку два выходных каскада усилителя автоматически компенсируют отсутствие смещения друг друга; Вы не должны слышать ничего через громкоговоритель .
 

Если все хорошо, включите питание с полностью соединенным соединением psu. Закрепите пару проводов тестового мультиметра на выходных эмиттерных резисторах класса AB, как указано на электрической схеме. Медленно увеличивайте значение триммера смещения класса A до тех пор, пока значения «abbalance» класса «AB» не будут равны нулю; Затем отрегулируйте триммер класса AB в среднем 40 мВ от неустойчивого смещения на выходную пару. Переустановите смещение от нулевого тока после двух часов обычного использования. Для 70W / 4R = 2x35W / 8R используйте рельсы 30V. Для 50W / 4R = 2 / 25W-8R используйте рельсы 25V с одной парой силовых транзисторов класса AB. При необходимости вставьте резистор 0,22 Ом последовательно с выходным разъемом для поддержания стабильности при работе емкостно-реактивных нагрузок или используйте любое значение выходного резистора серии до 2,2 Ом, если вы хотите имитировать различные типы выходного импеданса и демпфирования мощности усилителя мощности. Наконец, очень важно, что касается единственного варианта выходного дросселя! Несмотря на то, что этот усилитель можно запускать без каких-либо дросселей, например, с помощью серии, соединяющей четыре резистора с сопротивлением 26 Ом, вместо того, чтобы использовать более низкую мощность, я использую два первичных трансформатора сетевого напряжения 230 В 50 В, соединенных последовательно. Они имеют сопротивление приблизительно 40 Ом каждый, и становятся довольно горячими, поэтому необходима вентиляция. Остерегайтесь поддельных транзисторов Toshiba. Подлинный показан ниже слева. Центральный и правый - это поддельные транзисторы Toshiba. Подделки имеют более высокую емкость соединения и ограничивают высокочастотный отклик, отрицательно влияющий на качество звука.

ВНИМАНИЕ!
Не пытайтесь вручную подключить или отключить выходной дроссель после включения этого усилителя. Если вы удерживаете соединительный провод, а изоляция провода ломается под потенциалом обратной ЭДС, транзюки вылетят.


Грэм Мейнард.