Простой германиевый усилитель мощности

Несколько слов о деталях:

При сборке усилителя в качестве конденсаторов постоянной емкости (помимо электролитических) целесообразно использовать слюдяные конденсаторы. Например, тип CSR, как на рисунке ниже.

Транзисторы МП40А можно заменить на транзисторы МП21, МП25, МП26. Транзистор ГТ402Г — на ГТ402В; GT404G — для GT404V;
Выходным транзисторам GT806 можно присвоить любой буквенный индекс. Не рекомендую использовать в этой схеме низкочастотные транзисторы типа P210, P216, P217, так как на частотах выше 10 кГц они здесь дают сбой (заметны искажения), видимо из-за отсутствия усиления тока высокой частоты.

Площадь излучателей для выходных транзисторов должна быть не менее 200 см2, для предвыходных транзисторов не менее 10 см2.
транзисторные радиаторы типа GT402 удобно изготавливать из медной (латунной) или алюминиевой пластины толщиной 0,5 мм, размерами 44х26,5 мм.

Пластина разрезается по линиям, затем из этой детали формируется труба с использованием любой подходящей цилиндрической оправки (например, сверла) для этой цели).
Далее деталь (1) плотно устанавливается на корпус транзистора (2) и прижимается стопорным кольцом (3), предварительно не загнув боковые фиксирующие проушины.

Кольцо изготовлено из стальной проволоки диаметром 0,5-1,0 мм. Вместо кольца можно использовать ленту из медной проволоки.
Теперь осталось отогнуть снизу боковые ушки для крепления радиатора к корпусу транзистора и загнуть выгравированные перья на нужный угол.

Аналогичный радиатор можно сделать и из медной трубы диаметром 8 мм. Отрезаем кусок 6… 7 см, трубку разрезаем по всей длине с одной стороны. Затем разрежьте трубку на 4 части на половину длины, сложите эти части в форме лепестков и плотно поместите их на транзистор.

Поскольку диаметр корпуса транзистора составляет около 8,2 мм, благодаря прорези по всей длине трубки он будет плотно прилегать к транзистору и будет удерживаться на его корпусе благодаря своим упругим свойствам.
Резисторы в эмиттерах выходного каскада: проволочные намотанные мощностью 5 Вт или типа МЛТ-2 3 Ом, 3 штуки параллельно. Не рекомендую использовать импортные пленки — они мгновенно и незаметно выгорают, что приводит к выходу из строя сразу нескольких транзисторов.

Немного измерений

После настройки режимов постоянного тока подключил к усилителю генератор и осциллограф. Он подал сигнал. На выходе ограничение сигнала (синий) происходит при амплитуде примерно 12 вольт при нагрузке 4 Ом, что соответствует выходной мощности 18 Вт. Ура !!! : yahoo:
Амплитуда входного сигнала (желтый) составляет примерно 1,5 Вольт. То есть усилитель имеет чувствительность порядка 1 Вольт RMS.
Полоса частот тоже понравилась. Практически нет спада с 15 Гц до 60 кГц. Если бы мы удалили конденсаторы 100 пФ из контура обратной связи и на входе, вероятно, он был бы еще шире.

Что вам нужно! Это в точности соответствует уровню выходного сигнала звуковой карты компьютера, которая будет использоваться в качестве основного источника сигнала.
Проверил максимальный ток, который потребляет усилитель. Когда на вход подается прямоугольный сигнал с частотой 10 кГц и амплитудой 1,5 В, усилитель потребляет от источника питания ток чуть менее 2 А.
Пришло время краш-теста. В патроны устанавливаю предохранители на 1,5 А, выставляю максимально возможное ограничение тока на блоке питания (у меня 5 А) и прикладываю на вход синус с частотой 10 кГц. Мощность довожу до максимума, когда сигнал уже ограничен. Затем я использую отвертку, чтобы замкнуть нагрузку. Перегорел предохранитель. Меняю предохранитель на новый, снова включаю усилитель: выходные транзисторы целы! После перегорания трех предохранителей (два на одной плате усилителя и один на другой) я решил, что тест на надежность пройден, и теперь я могу приступить к окончательной сборке усилителя в корпусе.

Первое включение, наладка усилителя

пора включить и впервые протестировать собранные усилители. Я сделал это с помощью лабораторного блока питания с ограниченным током.

Сначала я установил напряжение питания 15 В. Я установил ток покоя усилителя на 100 мА, сбалансировал выход так, чтобы он имел ровно половину напряжения питания, затем начал постепенно увеличивать напряжение питания до требуемых 30 вольт.
Во время этой операции пришлось немного изменить номиналы некоторых резисторов, потому что с увеличением напряжения питания ток покоя стал резко увеличиваться. Без источника питания с ограничением тока я, вероятно, потерял бы более одной пары выходных транзисторов. Но потом все наладилось.

Сборка усилителя

Схема собрана на плате 40х50 мм, которую можно изготовить методом ЛУТ. Ниже представлены фото готовой белой жести.

Теперь можно приступить к установке деталей. В первую очередь на плате располагаются резисторы, после них конденсаторы и транзисторы большего размера. При этом следует учитывать, что германиевые транзисторы, в отличие от кремниевых, гораздо более чувствительны к перегреву.
Мощные выходные транзисторы нагреваются при работе в больших объемах, поэтому рекомендуется установить их на радиатор (если в корпусе транзистора есть такая возможность) и подключить к плате.
После установки всех деталей на плату осталось припаять кабели питания, источника сигнала и вывода на динамик. Завершающий этап сборки — смыть с платы остатки флюса, проверить правильность монтажа, закольцевать соседние рейки на предмет короткого замыкания.

Первое включение и настройка

Для германиевого усилителя требуется установка тока покоя, которая задается диодом D1. Первым делом необходимо подать напряжение на цепь, включив амперметр в разрыв кабеля питания. При отсутствии входного сигнала схема должна потреблять примерно 20-50 мА. Чем больше ток покоя, тем сильнее нагревается выходные транзисторы, но это положительно сказывается на качестве звука. Если ток покоя слишком мал, звук становится непонятным, появляется визг и охриплость. Ток можно увеличить, добавив один или несколько диодов последовательно с D1. В моем случае для получения приемлемого качества звука пришлось добавить еще два диода.
Подобные схемы усилителей на германиевых транзисторах широко применялись в старых проигрывателях, магнитофонах, радиоприемниках, поэтому обязательно понравятся всем любителям старины. Выходная мощность составляет около 5-10 Вт с радиатором, поэтому усилителя с одной головкой хватит для воспроизведения всей комнаты. Счастливого строительства!

Оцените статью
Блог для радиолюбителей