Izlazno audio pojačalo 100/140W

Opis rada pojačala

Niskofrekventni signal sa pretpojačala dovodi se na ulazni stupanj kojeg čine tranzistori T1 i T2. Ova dva tranzistora, vezana u diferencijalnom spoju, imaju ulogu da uz pojačavanje signala vrše i namještanje potencijala na izlazu pojačala i potencijala mase. Ukoliko se na izlazu pojačala pojavi jednosmjerni napon, diferencijalni stupanj sa tranzistorima T1 i T2 ga otkriva, pojačava i dalje posredno kompenzira nastalu promjenu. Zahvaljujući tome, postignuta je izvanredna stabilnost nulte točke na izlazu pojačala što znači da je jednosmjerni napon na izlazu stalan i jednak nuli. Sa diferencijalnog stupnja niskofrekventni signal se vodi na pogonski stupanj, odnosno tranzistor T3, koji radi u klasi A u spoju sa zajedničkim emiterom. Kao zaštita od samoosciliranja pogonskog stupnja u području viših frekvencija, između baze i kolektora tranzistora T3 vezan je kondenzator C3. Tranzistor T4 ima ulogu generatora konstantne struje za izlazne tranzistore. Komplementarni izlazni stupanj izveden je sa tranzistorima T8 i T9 koji su konstruirani tako da svaki od njih u istom kućištu sadrži po dva tranzistora vezana u darlingtonovom spoju. Ovaj spoj odlikuje se velikim strujnim kao i naponskim pojačanjem. Izlazni darlington tranzistori rade u klasi AB sa malom mirnom strujom kolektora. Uslijed temperaturnih promjena i variranja napona napajanja, mirna struja mijenja svoju vrijednost. Ulogu automatskog podešavanja mirne struje, tokom rada pojačala, vrši tranzistor T5. U cilju zaštite izlaznih tranzistora od preopterećenja predviđeni su tranzistori T6 i T7.Filterski spoj na izlazu pojačala, sastavljen od otpornika R19 i zavojnice L, ima zadatak da podesi faznu karakteristiku i na taj način osigura stabilnost pojačala u vezi sa negativnom reakcijom, uz razne opteretne impedancije. On je istovremeno i zaštita od eventualnog prodora VF smetnji, koje se mogu inducirati u vodičima koji povezuju pojačalo i zvučnike.


Oblik kućišta i raspored izvoda poluvodiča

Tranzistori T1, T2, T5 i T6 imaju oblik kućišta TO-92. U kućište TO-220 smješteni su tranzistori T3,T4 i T5, dok su izlazni tranzistori u kućištu TO-3. Diode D1 i D2 su u kućištu SOD-57, a zener-dioda ima kućište DO-34. Napominjemo da crni prsten na tijelu svake od dioda označava katodu. Dio bakrenih vodova na štampanoj ploči, gdje se montira trimer-potenciometar P, na prvi pogled izgleda malo “zakomplicirano”. To je zato, da bi se na to mjesto mogao postaviti bilo koji tip trimer-potenciometra: ležeći (horizontalni) ili stojeći (vertikalni), manji ili veći.


Montaža elemenata na štampanu ploču

Postavljanje i lemljenje elemenata na štampanu ploču poželjno je obaviti po redoslijedu koji je dat u tabeli uz montažnu shemu. Prvo treba montirati otpornike (R1 do R18) i trimer-potenciometar P, a zatim blok kondenzatore (C3 do C6). Nakon toga staviti elektrolitske kondenzatore (C1 i C2) pri čemu treba obratiti pažnju na njihov polaritet. Posljednji pasivni elementi koji se montiraju na štampanu ploču su otpornik R19 sa kalemom L. Razumije se da smo prethodno pripremili ove elemente na taj način što smo oko tijela otpornika namotali zavojnicu koja ima 10 zavoja. Za namotavanje zavojnice upotrijebljena je lakom izolirana bakrena žica promjera od 0,7mm do 1mm s tim da zavoje slažemo jedan do drugog. Sa krajeva zavojnice potrebno je skinuti lak izolaciju, uviti krajeve oko izvoda otpornika i na tim mjestima ih zalemiti. Lemljenje aktivnih komponenata počinjemo diodama D1, D2 i ZD, nakon toga postavljamo tranzistore T1 do T4, a zatim tranzistore T6 i T7. Za razliku od pasivnih komponenata, diode i tranzistori su mnogo osjetljiviji na utjecaj temperature. Stoga, prilikom lemljenja moramo voditi računa da su što krače u dodiru sa lemilicom, a da pri tome lemni spoj bude što kvalitetniji.

Montiranje izlaznih tranzistora

Najveću poteškoću predstavlja montiranje tranzistora T5, T8 i T9 zbog toga što je na štampanu ploču istovremeno sa tranzistorima potrebno postaviti i hladnjak. Tranzistor T5 mora biti pričvršćen na isti hladnjak na kome su montirani tranzistori T8 i T9. Dakle, sva tri tranzistora u termičkoj su vezi i moraju biti električno izolirani od hladnjaka, što se postiže umetanjem podmetača i plastičnih podloški. Pošto je potrebno ostvariti što bolju termičku vezu tranzistora i hladnjaka, preporučuje se premazivanje dodirnih površina tankim slojem silikonske paste. Mehaničko učvršćivanje postiže se vijcima i maticama M-3 koje treba dobro zategnuti. Postupak pravilnog montiranja tranzistora T5, T8 i T9 izvodi se prema skici. Treba napomenuti da prikazani aluminijski hladnjak "L" profila služi samo za montažu tranzistora i kao njihova mehaničko-termička veza sa glavnim hladnjakom. Potrebno je da ukupna površina hladnjaka bude najmanje 500 cm2. Dodirne površine montažnog i glavnog hladnjaka poželjno je također premazati tankim slojem silikonske paste, prije nego što ih što čvršće međusobno spojimo vijcima.


Podešavanje mirne struje izlaznih tranzistora
Poslije sastavljanja pojačala i njegovog priključivanja na ispravljač, potrebno je trimer-potenciometrom P izvršiti podešavanje mirne struje izlaznih tranzistora. Mirna struja namješta se bez ulaznog signala. Prije nego što se pristupi operaciji podešavanja treba, uz neuključeni ispravljač, odvojiti kolektor tranzistora T8 od plus pola napajanja.
Zatim se na univerzalnom instrumentu izabere miliampermetarsko područje, plus pol instrumenta se spaja na plus pol napajanja, a minus pol instrumenta ide na kolektor tranzistora, kao što je prikazano slikom. Kada se prekontrolira da su ovi spojevi korektno ostvareni, može se pristupiti uključenju ispravljača. Malim odvijačem se lagano okreće trimer-potenciometar P sve do trenutka kada univerzalni instrument pokaže vrijednost struje od 50 mA. Time je podešavanje završeno. Preostaje da se isključi ispravljač, odspoji instrument i kolektor tranzistora T8 ponovo spoji sa plusom napajanja.


Shema ispravljača
Napajanje pojačala snage KP-510 vrši se pomoću jednostavnog dvostranog ispravljača, čija shema je predstavljena sljedećom slikom.


Date su i vrijednosti elemenata ispravljača:
Vcc=42V; C=470uF/50V; C1=0,1uF; D=BY500; Vs=30V; Os=1,6A
Tehničke karakteristike:
Sinusna snaga............................ 100 W
Muzička snaga ......................... 140 W
Impedancija zvučnika ..................... 8 W
Izobličenja pri maksimalnoj snazi .. 0,1 %
Napon napajanja............+42 / 0 / -42 V
Maksimalna potrošnja struje..... ..... 1,8A
Struja mirovanja izl. tranzistora .... 50 mA
Frekventni opseg ...............20 Hz do 30 kHZ 1 dB
Odnos signal-šum ....................... -95 dB
Maksimalni ulazni signal .................... 1V




Potrebne komponente:
R16 ........ 1 kohm 1/4W
R17 ........ 0,33ohm 5W
R18 ......... 0,33ohm 5W
R19 ..... 6,8ohm 2 do 5W
P trimer-potenciometar 10kW

KONDENZATORI I ZAVOJNICE:
C1 ..... 6,8mF 25V tantal elko
C2............. 47mF,16V elko
C3 ....................... 150 pF blok
C4 ....................... 150 pF blok
C5 .... 180 nF (184K) 63V blok
C6 .... 180 nF (184K) 63V blok
L . 10 zavoja žice 1mm CuL preko otpornika R19

TRANZISTORI:
T1 .............. BC547
T2 .............. BC547
T3 .......... 2SA1293
T4 ...BDT95,TIP31C
T5 .BDT95, TIP31C
T6 ........... BC547
T7 ........ BC557
T8 ............... ON709
T9 BDX88C,BDX65B

DIODE:
D1 ........ 1N5059
D2 ......... 1N5059
ZD .. ZPY9,1 1,3W

OTPORNICI:
R1 .. 10 kohm 1/4 W
R2 .. 680 ohm 1/4W
R3 . 4,7kohm 1/4W
R4 . 8,2kohm 1/4W
R5 . 330ohm 1/4W
R6 ....10ohm 1/4W
R7 . 100kohm 1/4W
R8 . 39 kohm 1/4W
R9 1,2kohm 1/4W
R10 2,7kohm 1/4W
R11 1,2kohm 1/4W
R12 ... 100 ohm 1/4W
R13 ... 470ohm 1/4W
R14 ... 470 ohm 1/4W
R15 ..... 1 kohm 1/4W