Список компонентов схемы
- 0R22 5,0 Вт Резистор (R19, R25) 2 шт.
- 1K0 0,25 Вт 5% резистор (R9, R10) 2 шт.
- 1K2 0,25 Вт 5% резистор (R14 ) 1 шт.
- 1N4148 диод (D1, D2) 2 шт.
- 1N5404 диод (D3, D4, D5, D6) 4 шт.
- 2K2 0,25 Вт 5% резистор (R23) 1 шт.
- МОП-транзистор 2SJ162 (Q3) 1 шт.
- 2SK1058 МОП-транзистор (Q5) 1 шт.
- 3K9 0,25 Вт 5% резистор (R12, R13) 2 шт.
- 10R 1.0W 5% (R24) 1 шт.
- 10K 0.25W 5% (R8) 1 шт.
- 10u 16V конденсатор (C1) 1 шт.
- 47k 0.25W 5% резистор (R2, R3, R15, R16) 4 шт.
- Конденсатор 47U 35 В 8 мм ( C2) 1 шт.
- Керамический конденсатор 82P 50 В, 5 мм (C5, C6) 2 шт.
- Керамический конденсатор 100N 50 В (C3, C7) 2 шт.
- 470R 0,25 Вт 5% резистор (R5, R6) 2 шт.
- 470P / 50V 5 мм керамические конденсаторы (С4) 1 шт.
- 4700u 25 мм 63V конденсатор (С8, С9) 2 шт.
- транзистор BD139 225 (В9, В10) 2 шт.
- транзистор BD140 225 (В7, В8) 2 шт.
- транзистор MPSA56 К 92 (Q1, Q12) 2 шт.
- Трансформатор 40 В – 0 – 40 В 3 А 1 шт.
Схема усилителя мощностью 100 Вт
Схемы усилителей звука мощностью 100 Вт разработаны с применением микросхемы TDA7294 DMOS. Для получения громкого и глубокого звука мы используем схемы усилителей с более высокой мощностью. Следующая в статье конструкция усилка даст вам лучший результат в 100 ватт от двухполярного источника питания 35 В.
Представленная здесь схема 100-ваттного усилителя звука проста в разработке и имеет опции отключения звука/режима ожидания. Кроме этого, TDA7294 обладает очень низким уровнем искажений, малым уровнем шума, снабжена защитой от короткого замыкания на выходе.
Также, в чипе предусмотрена функцию теплового отключения в случае превышения температурной составляющей в выходном каскаде. Для усилителей звука предназначенных для работы в диапазоне 100 ватт, как правило требуется много силовых транзисторов в оконечном каскаде, здесь же, всего одна микросхема TDA7294V дает 100 ватт на выходе без каких-либо сложных компонентов.
Микросхема TDA7294
TDA7294 — это интегральная схема, поставляется в 15-ваттном монолитном корпусе. Она предназначена для использования в качестве усилителя звука класса AB в устройствах Hi-Fi. Микросхема имеет очень высокий диапазон рабочего напряжения +/- 40 В и большую выходную мощность.
Необходимые компоненты (спецификация)
| № | Обозначение | Номинал | Количество |
| 1 | C7, C8 | 220 мкФ | 2 |
| 2 | C2, C9 | 22 мкФ | 2 |
| 3 | C3, C4 | 10 мкФ | 2 |
| 4 | C1 | 1 мкФ | 1 |
| 5 | C5, C6 | 100 нФ | 2 |
| 6 | R3, R7 | 22 кОм | 2 |
| 7 | R4, R5 | 10 кОм | 2 |
| 8 | R1 | 1 кОм | 1 |
| 9 | R2 | 33 кОм | 1 |
| 10 | R6 | 680 Ом | 1 |
| 11 | D1 | 1N4148 | 1 |
| 12 | IC1 | TDA7294V | 1 |
| 13 | J2 | Аудио ВХОД | 1 |
| 14 | J3 | ВЫХОД на динамик | 1 |
| 15 | J1 | + 35 В GND -35 В постоянного тока | 1 |
Конструкция и принцип работы
TDA7294 имеет биполярный входной каскад крутизны, ступень усиления и сдвига уровня mos, выходной каскад mos и защиту от короткого замыкания, внешние компоненты предназначены только для смещения и фильтрации. Пороговое напряжение включения этой ИС в режиме ожидания падает до 1,5 В, а пороговое значение при отключении снижается до 3,5 В.
Кстати, пороговое напряжение при отключении звука составляет 1,5 В, а напряжение, которое отключает звук находится в пределах 3,5 В, следовательно, оба контакта смещены выше 3,5 В от цепи источника питания +35 В. Применяйте динамик 8 Ом мощностью 100 Вт в качестве устройства нагрузки, чтобы получить ожидаемую мощность. Используйте резисторы в диапазоне до 1 Вт, а все конденсаторы должны быть с номинальным напряжением не менее 60 В.
Печатная плата усилителя мощностью 100 Вт. 100-Watt-Amplifier-Circuit-Gerber
Технические характеристики
Максимально допустимые предельные характеристики транзистора 2N3906, все известные производители, указывают в самом начале технического описания. Они рассчитаны для температуры окружающей среды до +25ОС. Не допускается превышение значений этих параметров:
- напряжение между коллектором и базой максимальное VCBO (Uкб max) = — 40 В;
- напряжение между коллектором и эмиттером предельно допустимое VCEO (Uкэ max) = -40 В;
- напряжение между эмиттером и базой максимально возможное VEBO (Uэб max) = -5 В;
- предельно допустимый постоянный ток коллектора IC (Iк max) = -100 мА;
- кратковременный ток коллектора максимальный ICP (Iк пик ) = -200 мА;
- предельно возможная мощность РС (Рк max) = 500 мВт;
- температура: кристалла TJ (TК) до 150 оС; хранения TSTG (TХР.); возможная рабочая TAMB (TРАБ.) — 55 … 150 оС.
Электрические
Рассмотрим электрические параметры которые указываются в даташит в отдельной сводной таблице, как правило, после максимально допустимых. Представлены вместе с дополнительными условиями проверки, выделенными в отдельном столбце и температуре окружающей среды не более +25ОС.
Аналоги
Существуют транзисторы, которые полностью аналоги 2N3906. Они похожи как по расположению выводов, так и по функциональным характеристикам с рассматриваемым: 2N2907, 2N3638, 2N3905, 2N3906RA, 2N4125, 2N4248, 2N4249, 2N4403, BC307, BC327, MPS3638, MPS3906, MPS6517, MPS6562, MPSA56.
Среди зарубежных транзисторов можно также можно найти похожие. Они имеют такой же корпус, но немного отличаются по своим в характеристиках. Такими ближайшими аналогами являются: 2N2906, MPSA70. А среди российских изделий, очень похожими на рассматриваемый, можно назвать: КТ313Б, КТ361Г, КТ6136А.
В качестве комплементарной пары все производители советуют использовать 2N3903 и 2N3904.
Сборка корпуса усилителя
Почти все сделано вручную. Нижняя часть усилителя выполнена из толстого алюминиевого листа, боковые стороны немного потоньше. Усилен стальными углами, болтами, окрашен в черный матовый цвет. Разработаны все надписи в MS Word и далее травление. Затем шлифовка и в конце лакировка прозрачным лаком, 4 тонких слоя. Верхняя часть корпуса и задняя стенка — оргстекло.
Сам корпус не вентилируется, и это ошибка, но после нескольких лет использования вентиляторы почти никогда не включались, а корпус не был даже теплым на ощупь. Основная причина этого решения заключалась в том, что усилитель имеет охлаждение с запасом (радиаторы большие).
После первого запуска и прослушивания музыки УНЧ превысил все ожидания. Музыка чистая, с приятным пространством и стерео, с полным, мягким басом. Усилитель управляет акустическими системами Tonsil Altus 300 и проблем с их раскачкой нет.
Биполярный транзистор KT972A — описание производителя. Основные параметры. Даташиты.
Наименование производителя: KT972A
- Тип материала: Si
- Полярность: NPN
- Максимальная рассеиваемая мощность (Pc): 8 W
- Макcимально допустимое напряжение коллектор-база (Ucb): 60 V
- Макcимально допустимое напряжение эмиттер-база (Ueb): 5 V
- Макcимальный постоянный ток коллектора (Ic): 4 A
- Предельная температура PN-перехода (Tj): 150 °C
- Граничная частота коэффициента передачи тока (ft): 200 MHz
- Статический коэффициент передачи тока (hfe): 750
На принципиальных схемах транзистор обозначается как буквенным кодом, так и условным графическим. Буквенный код состоит из латинских букв VT и цифры (порядкового номера на схеме). Условное графическое обозначение транзистора КТ972А обычно помещают в кружок, символизирующий его корпус. Короткая черточка с линией от середины символизирует базу, две наклонные линии, проведенные к ее краям под углом 60°, — эмиттер и коллектор. Эмиттер имеет стрелку, направленную от базы.
| Параметры транзистора КТ972 | ||||
| Параметр | Обозначение | Маркировка | Условия | Значение |
| Аналог | КТ972А | BD877, BD263 *2, SK9255 *3, BD321A *3 | ||
| КТ972Б | BD875, BD477, BSP50 *3, SMD3303 *3, BD675A *2 | |||
| Структура | — | n-p-n | ||
| Максимально допустимая постоянная рассеиваемая мощность коллектора | PK max,P*K, τ max,P**K, и max | КТ972А | — | 8* |
| КТ972Б | — | 8* | ||
| КТ972В | — | 8* | ||
| КТ972Г | — | 8* | ||
| Граничная частота коэффициента передачи тока транзистора для схемы с общим эмиттером | fгр, f*h21б, f**h21э, f***max | КТ972А | — | ≥200 |
| КТ972Б | — | ≥200 | ||
| КТ972В | — | ≥200 | ||
| КТ972Г | — | ≥200 | ||
| Пробивное напряжение коллектор-база при заданном обратном токе коллектора и разомкнутой цепи эмиттера | UКБО проб., U*КЭR проб., U**КЭО проб. | КТ972А | 1к | 60* |
| КТ972Б | 1к | 45* | ||
| КТ972В | 1к | 60* | ||
| КТ972Г | 1к | 60* | ||
| Пробивное напряжение эмиттер-база при заданном обратном токе эмиттера и разомкнутой цепи коллектора | UЭБО проб., | КТ972А | — | 5,00 |
| КТ972Б | — | 5,00 | ||
| КТ972В | — | 5,00 | ||
| КТ972Г | — | 5,00 | ||
| Максимально допустимый постоянный ток коллектора | IK max, I*К , и max | КТ972А | — | 4* |
| КТ972Б | — | 4* | ||
| КТ972В | — | 2,00 | ||
| КТ972Г | — | 2,00 | ||
| Обратный ток коллектора — ток через коллекторный переход при заданном обратном напряжении коллектор-база и разомкнутом выводе эмиттера | IКБО, I*КЭR, I**КЭO | КТ972А | 60 В | ≤1* |
| КТ972Б | 45 В | ≤1* | ||
| КТ972В | 60 В | ≤1* | ||
| КТ972Г | 60 В | ≤1* | ||
| Статический коэффициент передачи тока транзистора в режиме малого сигнала для схем с общим эмиттером | h21э, h*21Э | КТ972А | 3 В; 1 А | ≥750* |
| КТ972Б | 3 В; 1 А | ≥750* | ||
| КТ972В | 3 В; 1 А | 750…5000 | ||
| КТ972Г | 3 В; 1 А | 750…5000 | ||
| Емкость коллекторного перехода | cк, с*12э | КТ972А | — | ≤3 |
| КТ972Б | — | ≤3 | ||
| КТ972В | — | ≤3 | ||
| КТ972Г | — | ≤1.9 | ||
| Сопротивление насыщения между коллектором и эмиттером | rКЭ нас, r*БЭ нас, К**у.р. | КТ972А | — | — |
| КТ972Б | — | — | ||
| КТ972В | — | — | ||
| КТ972Г | — | — | ||
| Коэффициент шума транзистора | Кш, r*b, P**вых | КТ972А | — | — |
| КТ972Б | — | — | ||
| КТ972В | — | — | ||
| КТ972Г | — | — | ||
| Постоянная времени цепи обратной связи на высокой частоте | τк, t*рас, t**выкл, t***пк(нс) | КТ972А | — | ≤200* |
| КТ972Б | — | ≤200* | ||
| КТ972В | — | ≤200* | ||
| КТ972Г | — | ≤200* |
Описание значений со звездочками(*,**,***) смотрите в таблице параметров биполярных транзисторов.
*2 — функциональная замена, тип корпуса аналогичен.
*3 — функциональная замена, тип корпуса отличается.
Схема простого 100 Вт HI-FI УМЗЧ
Схема очень проста и состоит из пары входных транзисторов MPSA56 (BC556), драйверов на BD139 и BD140 и дополнительных выходных транзисторов 2SK1058 и 2SJ162. Это дорогие компоненты, но замена на более дешевые не рекомендуется.
В покое тока цепи составляет около 210 мА. Это связано с тем, что УНЧ до уровня примерно 8 Вт в классе А, а по мере роста в класса В переходит работа. В результате обеспечивается прослушивание с очень низким уровнем искажений. Выпрямительный мост состоит из диодов по 3 А. Схема построена на фильтрующих конденсаторах 2 x 4700 мкФ / 63 В. Это для одного канала. Для двух каналов используем два отдельных источника тока с двумя трансформаторами. Если же берем один трансформатор, то он должен иметь около 5 А тока.
Простая конструкция печатной платы предназначена для подключения к четырем монтажным отверстиям и крепления непосредственно на радиатор. МОП-транзисторы также облегчат работу сборки на печатной плате, они будут прочно собраны на металле и иметь оптимальную конструкцию для теплообмена усилителя, что является большим преимуществом.
- Сигнальный вход и шасси J1, J2.
- Колонки подключены между J3 и J7.
- Трансформатор 35 В в соединении J6, J4, J5.
Усилитель также имеет модульную структуру, допустимо его собрать мостом, соединяющим две нагрузки 8 Ом, тогда усилитель мощности выдаст 250 Вт моно. Для этого входной сигнал первого усилителя соединен с J1 и J2, вторым усилителем J1 и J2 посредством короткого замыкания, а первый, второй наконечник J8, J3 усилителя подключен к выходу динамика. В этом случае необходимо подключить два выходных разъема динамика усилителя: J3 и J7. В этом случае лучше выбрать выходной предохранитель на 8 А.
Соответствие: отечественный транзистор ⇒ импортный аналог
|
|
|
|
Схема простого 100 Вт HI-FI УМЗЧ
Схема очень проста и состоит из пары входных транзисторов MPSA56 (BC556), драйверов на BD139 и BD140 и дополнительных выходных транзисторов 2SK1058 и 2SJ162. Это дорогие компоненты, но замена на более дешевые не рекомендуется.
В покое тока цепи составляет около 210 мА. Это связано с тем, что УНЧ до уровня примерно 8 Вт в классе А, а по мере роста в класса В переходит работа. В результате обеспечивается прослушивание с очень низким уровнем искажений. Выпрямительный мост состоит из диодов по 3 А. Схема построена на фильтрующих конденсаторах 2 x 4700 мкФ / 63 В. Это для одного канала. Для двух каналов используем два отдельных источника тока с двумя трансформаторами. Если же берем один трансформатор, то он должен иметь около 5 А тока.
Простая конструкция печатной платы предназначена для подключения к четырем монтажным отверстиям и крепления непосредственно на радиатор. МОП-транзисторы также облегчат работу сборки на печатной плате, они будут прочно собраны на металле и иметь оптимальную конструкцию для теплообмена усилителя, что является большим преимуществом.
- Сигнальный вход и шасси J1, J2.
- Колонки подключены между J3 и J7.
- Трансформатор 35 В в соединении J6, J4, J5.
Усилитель также имеет модульную структуру, допустимо его собрать мостом, соединяющим две нагрузки 8 Ом, тогда усилитель мощности выдаст 250 Вт моно. Для этого входной сигнал первого усилителя соединен с J1 и J2, вторым усилителем J1 и J2 посредством короткого замыкания, а первый, второй наконечник J8, J3 усилителя подключен к выходу динамика. В этом случае необходимо подключить два выходных разъема динамика усилителя: J3 и J7. В этом случае лучше выбрать выходной предохранитель на 8 А.
Схемы тестирования временных параметров транзистора
Диаграмма входного сигнала.
Схема измерения при резистивной нагрузке.
Параметры режима:
UCC = 125 В. RC = 125 Ом. RB = 47 Ом. D1 диод 1N5820 или подобный. SCOPE – осциллограф “Tektronics 475” или подобный
tr, tf ˂ 10 нс; скважность ≤ 1%
Схема измерений с параметрами элементов при индуктивной нагрузке транзистора.
Входной сигнал: прямоугольный импульс с амплитудой 5 В и протяженностью фронтов tr и tf не более 10 нс
Скважность импульсов 10%. Протяженность импульса подбирается из требуемой величины коллекторного тока IC
UCC подбирается из требуемой величины IC. RB подбирается из требуемой величины IB1. Диод MR826 выбирается на напряжение 1 кВ. Напряжение ограничения UCLAMP = 300 В.
Диаграммы выходных токов и напряжений.
На рисунке:
- tf CLAMPED – время спадания импульса тока при ограничении напряжения на уровне UCLAMPED.
- IC(PK) максимальное достижимое значение тока, по которому подбираются значение UCC и длительность входного импульса.
Расчетные формулы: t1 = L × IC(PK) / UCC; t2 = L × IC(PK) / UCLAMP.
Цоколевка
Распиновку транзистор 2N3906 имеет следующую. Чаще всего выпускаются в пластмассовом ТО-92 и весит не более 0,18 г. Этот корпус имеет три гибких вывода для дырочного монтажа. Если смотреть прямо на скошенную часть с той стороны, где нанесена маркировка, то самый левый вывод -это эмиттер, средний – база, правый – коллектор.
Компании Fairchild Semiconductor, Jiangsu Changjiang Electronics Technology, Daya Electric Group, General Semiconductor, Silicon Standard, Daya Electric Group, GUANGDONG HOTTECH INDUSTRIAL, SHENZHEN KOO CHIN ELECTRONICS также выпускают данное изделие в SOT-23. У Fairchild Semiconductor встречаются в SOT-223. Эти пластиковые корпуса, с тремя короткими выводами, предназначены для поверхностного монтажа (SMD).
Производители
Выпускают транзистор 2N3906 такие фирмы: ON Semiconductor, KEC(Korea Electronics), Fairchild Semiconductor, Unisonic Technologies, Micro Commercial Components, SeCoS Halbleitertechnologie, First Silicon, Central Semiconductor, AUK, STMicroelectronics, Inchange Semiconductor, Transys Electronics, SHENZHEN KOO CHIN ELECTRONICS, Tiger Electronic, GUANGDONG HOTTECH INDUSTRIAL, Pan Jit International, SHENZHEN YONGERJIA INDUSTRY, Jiangsu Changjiang Electronics Technology, Rohm, Daya Electric Group, Guangdong Kexin Industrial, General Semiconductor, Weitron Technology, New Jersey Semi-Conductor Products, SEMTECH ELECTRONICS, Micro Electronics, Dc Components, KODENSHI KOREA, Semtech Corporation, Silicon Standard, Nanjing International, Diodes Incorporated.
