Меню

Плата усилителя мощности mosfet

MOSFET УСИЛИТЕЛЬ

Мало кто знает, что такое Мосфет, но почти все слышали, что это есть очень хорошо. Давайте сначала разберёмся с этим словом. MOSFET — английское сокращение от metal-oxide-semiconductor field effect transistor. Структура его состоит из металла и полупроводника, разделённых слоем диоксида кремния (SiO2). В общем случае структуру называют МДП (металл — диэлектрик — полупроводник).

Транзисторы на основе таких структур, в отличие от биполярных, управляются напряжением, а не током и называются униполярными транзисторами, так как для их работы необходимо наличие носителей заряда только одного типа. Высокая температурная стабильность, малая мощность управления, слабая подверженность к пробою, самоограничение тока стока, высокое быстродействие в режиме коммутации, малый уровень шума — это основные преимущества полевых MOSFET транзисторов перед радиолампами и биполярными транзисторами.

Большинство любителей высококачественного звуковоспроизведения оценивают усилитель на полевых MOSFET транзисторах на очень высоком уровне, практически как и ламповых, ведь по сравнению с усилителями на обычных биполярных транзисторах они выдают более мягкое звучание, создают меньше искажений и устойчивы к перегрузке. MOSFET превосходят классические ламповые усилители, как по коэффициенту демпфирования, так и по передаче низких и высоких частот. Частота среза таких усилителей значительно выше, чем у усилителя на биполярных транзисторах, что благоприятно сказывается на звуке.

Мощные полевые MOSFET транзисторы имеют меньший разброс основных параметров, чем биполярные транзисторы, что как бы облегчает их параллельное включение и уменьшает общее выходное сопротивление усилителя мощности.

Схема простого MOSFET усилителя

Параметры усилителя

  • Выходная мощность (RMS): 140 Вт при нагрузке 8 Ом, 200 Вт на 4 Ом.
  • Частотный диапазон: 20 Гц — 80 кГц -1dB.
  • Входная чувствительность: 800 mV при мощности 200 Вт на 4 Ом.
  • Искажения: 102dB невзвешенных, 105 дБ (A-взвешенное с учетом 200 Вт на 4 Ом).

На рисунке показана схема одного из самых простых УМЗЧ с применением полевых транзисторов этого типа в выходном каскаде. А мощность его составляет целых 200 ватт! Этот усилитель мощности MOSFET подходит для многих целей, таких как мощный концертный гитарник или домашний кинотеатр. Усилитель имеет хороший диапазон частот — от 1 дБ 20 Гц до 80 кГц. Коефициент искажений менее 0,1% при полной мощности, а соотношение сигнал/шум лучше, чем -100 dB. Дальнейшее упрощение возможно за счёт применения ОУ в предусилительном каскаде.

Вся конструкция УНЧ размещена в небольшом алюминиевом корпусе. Питается схема от простого двухполярного выпрямителя с тороидальным трансформаторомна 250 ватт. Обратите внимание, что на фото показан моноблок — то есть одноканальный усилитель, так как он собран для электрогитары.

Читайте также:  Коэффициентом мощности показывает какая часть

MOSFET УСИЛИТЕЛЬ

Радиатор применён из черного анодированного алюминиевого профиля. Корпус имеет длинну 300 мм и снабжен сзади 80 мм вентилятором охлаждения. Вентилятор работает постоянно, поэтому радиатор всегда прохладный, даже при максимальной мощности (или, по крайней мере, несколько выше температуры окружающей среды).

Originally posted 2018-10-09 17:13:44. Republished by Blog Post Promoter

Источник



HI-FI аудио усилитель на MOSFET транзисторах с выходной мощностью 300 Вт

Готов поделиться своим опытом создания усилителя RAS300 с другими энтузиастами, разделяющими мою страсть к совершенству. Этот минималистский усилитель я стремился сделать надежным и простым в эксплуатации, но, в тоже время, полностью соответствующим термину «HI-FI». Рекомендую использовать этот усилитель совместно с аппаратурой только высокого класса.

Приступая к разработке этого усилителя, я поставил перед собой цель создать продукт, наилучшим образом приспособленный для воспроизведения смеси музыкальных и речевых сигналов. Хотя электрическим характеристикам я уделял большое внимание, первостепенным требованием было достижение превосходного звучания, яркости пространственного восприятия и великолепной прозрачности тонов.

Несмотря на то, что уровень мощности для комфортного прослушивания обычно не превышает 10 Вт, я хотел сделать устройство с большим запасом по усилению, но сместить его в класс A на средних уровнях громкости, чтобы уменьшить искажения типа «ступенька» при очень малых уровнях сигнала.

В цепи прохождения сигнала нет ни одного конденсатора, что значительно улучшает характер звучания музыкальных инструментов и голоса.

В RAS300 практически полностью отсутствуют фазовые искажения, причем, далеко за пределами слышимого диапазона, что дает ощущение высочайшей прозрачности и лишенного посторонней окраски звучания.

Характеристики усилителя:

  • Максимальная выходная мощность:
    • 240 Вт с.к.з. на нагрузке 8 Ом
    • 380 Вт с.к.з. на нагрузке 4 Ом
  • Линейность коэффициента передачи в полосе звуковых частот 20 Гц…20 кГц: +0, –0.2 дБ
  • Коэффициент усиления: 32 дБ
  • Шумы и фон при закороченном входе: –90 дБ
  • Смещение выходного напряжения при закороченном входе: менее 13 мВ
  • Линейность фазы в полосе звуковых частот 20 Гц…20 кГц: менее 13°
  • Нелинейные искажения при номинальной выходной мощности: менее 0.007%
  • Интермодуляционные искажения при максимальной выходной мощности: менее 0.009%

RAS300 состоит из двух полностью разделенных монофонических усилителей с собственным источником питания у каждого, благодаря чему сведены к нулю типичные для усилителей с общим источником межканальные перекрестные помехи.

Для того чтобы усилители были в состоянии отдавать полную мощность, трансформатор каждого источника питания должен иметь обмотки 40 В – 0 – 40 В, рассчитанные на выходную мощность 640 В•А. В отличие от многих конструкций, в которых пиковые токи обеспечиваются за счет большого запаса по емкости конденсаторов, я предпочел «сырое» напряжение с трансформатора, дающее значительный выигрыш в скорости реакции на переходные процессы.

Читайте также:  Bmw m5 максимальная мощность

Несмотря на достаточно скромные, на первый взгляд, характеристики RAS300, вы сразу же почувствуете дающий чувство уверенности огромный запас мощности.

Вы не услышите ничего, кроме реалистичного, неискаженного при любых уровнях звука, и я даю гарантию, что этот усилитель позволит раскрыть лучшие качества любого подключенного к нему оборудования.

Источник

2 Схемы

Принципиальные электросхемы, подключение устройств и распиновка разъёмов

Описание работы усилителя мощности звука на транзисторах MOSFET

Редакция сайта «Две Схемы» представляет простой, но качественный усилитель НЧ на транзисторах MOSFET. Его схема должна быть хорошо известна радиолюбителям аудиофилам, так как ей уже лет 20. Схема является разработкой знаменитого Энтони Холтона, поэтому её иногда так и называют — УНЧ Holton. Система усиления звука имеет низкие гармонические искажения, не превышающие 0,1%, при мощности на нагрузку порядка 100 Ватт.

Данный усилитель является альтернативой для популярных усилителей серии TDA и подобных попсовых, ведь при чуть большей стоимости можно получить усилитель с явно лучшими характеристиками.

Большим преимуществом системы является простая конструкция и выходной каскад, состоящий из 2-х недорогих МОП-транзисторов. Усилитель может работать с динамиками сопротивлением как 4, так и 8 Ом. Единственной настройкой, которую необходимо выполнить во время запуска — будет установка значения тока покоя выходных транзисторов.

Принципиальная схема УМЗЧ Holton

Схема является классическим двухступенчатым усилителем, он состоит из дифференциального входного усилителя и симметричного усилителя мощности, в котором работает одна пара силовых транзисторов. Схема системы представлена выше.

Печатная плата

Описание работы усилителя мощности звука на транзисторах MOSFET

Описание работы усилителя мощности звука на транзисторах MOSFET

Описание работы усилителя мощности звука на транзисторах MOSFET

Вот архив с PDF файлами печатной платы — скачать.

Принцип работы усилителя

Транзисторы Т4 (BC546) и T5 (BC546) работают в конфигурации дифференциального усилителя и рассчитаны на питание от источника тока, построенного на основе транзисторов T7 (BC546), T10 (BC546) и резисторах R18 (22 ком), R20 (680 Ом) и R12 (22 ком). Входной сигнал подается на два фильтра: нижних частот, построенный из элементов R6 (470 Ом) и C6 (1 нф) — он ограничивает ВЧ компоненты сигнала и полосовой фильтр, состоящий из C5 (1 мкф), R6 и R10 (47 ком), ограничивающий составляющие сигнала на инфранизких частотах.

Нагрузкой дифференциального усилителя являются резисторы R2 (4,7 ком) и R3 (4,7 ком). Транзисторы T1 (MJE350) и T2 (MJE350) представляют собой еще один каскад усиления, а его нагрузкой являются транзисторы Т8 (MJE340), T9 (MJE340) и T6 (BD139).

Читайте также:  Мощность фольксвагена гольфа 6

Конденсаторы C3 (33 пф) и C4 (33 пф) противодействуют возбуждению усилителя. Конденсатор C8 (10 нф) включенный параллельно R13 (10 ком/1 В), улучшает переходную характеристику УНЧ, что имеет значение для быстро нарастающих входных сигналов.

Транзистор T6 вместе с элементами R9 (4,7 ком), R15 (680 Ом), R16 (82 Ом) и PR1 (5 ком) позволяет установить правильную полярность выходных каскадов усилителя в состоянии покоя. С помощью потенциометра необходимо установить ток покоя выходных транзисторов в пределах 90-110 мА, что соответствует падению напряжения на R8 (0,22 Ом/5 Вт) и R17 (0,22 Ом/5 Вт) в пределах 20-25 мВ. Общее потребление тока в режиме покоя усилителя должен быть в районе 130 мА.

Выходными элементами усилителя являются МОП-транзисторы T3 (IRFP240) и T11 (IRFP9240). Транзисторы эти устанавливаются как повторитель напряжения с большим максимальным выходным током, таким образом, первые 2 каскада должны раскачать достаточно большую амплитуду для выходного сигнала.

Резисторы R8 и R17 были применены, в основном, для быстрого измерения тока покоя транзисторов усилителя мощности без вмешательства в схему. Могут они также пригодиться в случае расширения системы на еще одну пару силовых транзисторов, из-за различий в сопротивлении открытых каналов транзисторов.

Резисторы R5 (470 Ом) и R19 (470 Ом) ограничивают скорость зарядки емкости проходных транзисторов, а, следовательно, ограничивают частотный диапазон усилителя. Диоды D1-D2 (BZX85-C12V) защищают мощные транзисторы. С ними напряжение при запуске относительно источников питания у транзисторов не должно быть больше 12 В.

На плате усилителя предусмотрены места для конденсаторов фильтра питания С2 (4700 мкф/50 в) и C13 (4700 мкф/50 в).

Описание работы усилителя мощности звука на транзисторах MOSFET

Управление питается через дополнительный RC фильтр, построенный на элементах R1 (100 Ом/1 В), С1 (220 мкф/50 в) и R23 (100 Ом/1 В) и C12 (220 мкф/50 в).

Источник питания для УМЗЧ

Схема усилителя обеспечивает мощность, которая достигает реальных 100 Вт (эффективное синусоидальная), при входном напряжении в районе 600 мВ и сопротивлением нагрузки 4 Ома.

Описание работы усилителя мощности звука на транзисторах MOSFET

Рекомендуемый трансформатор — тороид 200 Вт с напряжением 2х24 В. После выпрямления и сглаживания должно получиться двух полярное питание усилители мощности в районе +/-33 Вольт. Представленная здесь конструкция является модулем монофонического усилителя с очень хорошими параметрами, построенного на транзисторах MOSFET, который можно использовать как отдельный блок или в составе самодельного домашнего аудиокомплекса.

НАЖМИТЕ ТУТ И ОТКРОЙТЕ КОММЕНТАРИИ

Охринительное описание работы устройсвта. Особенно порадовало предложение про то что какие то там транзики просто служат нагрузкой. НЕУТ!

Источник

Adblock
detector