Найпростіший підсилювач на кт315. Найпростіший підсилювач на кт315

Зібрав ще того року підсилювач на одному транзисторі. Це найпростіша конструкція, яка дозволяє продемонструвати підсилювальні здібності біполярного транзистора. Щоправда, коефіцієнт посилення по напрузі невеликий - він не перевищує 6, тому сфера застосування такого пристрою обмежена. Проте його можна підключити, скажімо, до детекторного радіо (він повинен бути навантажений на резистор 10 кОм) і за допомогою головного телефону BF1 прослуховувати передачі місцевої радіостанції.

Звуковий сигнал надходить на вхідні гнізда, а напруга живлення подається на гнізда Х3 Х4. Дільник R1 R2 задає напругу зміщення на базі транзистора, а резистор R3 забезпечує зворотний по струму, що сприяє температурній стабілізації роботи підсилювача. Принципова схема УНЧ малюнку.

Отже, нам знадобляться такі деталі для схеми УНЧ:

- Транзистор: КТ315 чи кт3102.
- Резистори: 10 к, 300 Ом, 3 к.
- Конденсатори електролітичні: 3штуки 47 мкф на 16в.

Збирав його на текстоліті труїв мідним купоросом, доріжки замазував жіночим лаком для нігтів, і вийшло загалом симпатично. Знайшов йому застосування як простенький підсилювач для навушників - він цілком підходить для цього:)

• 03.10.2014

  На малюнку наведено розроблену Texas Instruments схему живлення GSM/GPRS-модуля на основі мікросхеми TPS54260. Номінальна вхідна напруга в цій схемі 12 В, а повний робочий діапазон - 8 ... 40 В. Методика розрахунків та результати випробувань докладно описані у документі "Creating GSM/GPRS Power Supply from TPS54260". У цьому ж документі можна знайти схему на номінальну напругу.

• 04.10.2014

  Існує чимало схем регуляторів потужності на тиристорах чи симісторах, де регулювання здійснюється з допомогою зміни кута отпирания. Регулятори з такою схемою створюють перешкоди в мережі, тому використовувати їх можна тільки з громіздкими LC-фільтрами. У тих випадках, коли не важливо, щоб потужність віддавалася в навантаження кожен напівперіод, а має значення.

• 28.09.2014

  Принципова схема такого плеєра показана малюнку. Підсилювач призначений для роботи на 4-і АС(2-фронтальні та 2-тилові). Тилові АС - двосмугові, кожна складається з одного еліптичного динаміка досить великого діаметру та однієї пищалки. Фронтальні канали простіші — кожна складається з одного широкосмугового динаміка. Тилові канали мають підйом АЧХ на частотах вище …

• 25.09.2014

  Розвиток ядерної енергетики та широке застосування джерел іонізуючих випромінювань у різних галузях науки, техніки, а також їх можлива поява в побутових умовах вимагають ознайомлення з властивостями та методами реєстрації альфа-, бета- та гамма-випромінювань, а також набуття відповідних знань та практичних умінь з захисту від їхнього впливу. Оцінку та проведення дослідження …

• 21.09.2014

  Реле часу потужністю не більше 100 Вт з витримкою на вимикання освітлювальної лампи близько 10 хв можна зібрати за принциповою схемою, показаною на малюнку. Пристрій містить випрямний міст VD1-VD4, триністор VS1, транзистор VT1, що управляє, і часзадающий вузол на конденсаторі С1, стабілітроні VD2 і транзисторі VT2. При замиканні контактів вимикача SA1.

КТ315 – легендарний вітчизняний транзистор, екземпляри якого у великій кількості є у кожного радіоаматора. Не дивно - адже це перший масово випускається кремнієвий транзистор, знайти його можна практично в будь-якому радянському приладі. На початку 90-х їх було виготовлено понад 7 мільярдів штук. За сучасними мірками КТ315 є далеко не ідеальним транзистором за своїми параметрами, адже винайдені і вже давно випускаються нові, більш дешеві та досконалі напівпровідникові прилади. Але іноді хочеться дістати з далекого ящика жменю старих транзисторів і зібрати на них щось невигадливе, наприклад, підсилювач.

Схема

Схема особлива тим, що не містить ніяких інших активних елементів, крім транзисторів КТ315. Дана схема буде відмінним вибором не тільки для любителів старовини, але і для тих, хто не має змоги дістати інші транзистори. Номінали резисторів не дуже критичні і можуть змінюватися в межах 20-30%, так само і з конденсаторами. Транзистори для цієї схеми бажано вибрати з більшим коефіцієнтом посилення, у цьому випадку підвищиться максимальна гучність підсилювача. При цьому необхідно обов'язково дотримуватися умови – обидва транзистори вихідного каскаду повинні мати однаковий літерний індекс. Схема починає працювати з напруги 5 вольт, оптимальне харчування - 9 вольт. Споживаний струм становить приблизно 20 мА і майже залежить від рівня гучності. Також слід зважати на те, що для відтворення стереосигналу схему потрібно повторити двічі.

Складання підсилювача

(завантажень: 245)

Схема збирається на друкованій платі розмірами 50х40 мм, яка вже містить у собі обидва канали. Насамперед, за допомогою лазерно-прасної технології виготовляємо саму плату. Нижче наведено кілька фотографій процесу.

Після того, як плата готова, можна починати запаювати деталі. Насамперед на плату встановлюються резистори, потім конденсатори з транзисторами. Висновки транзисторів КТ315, на відміну від висновків сучасних деталей, є тонкими плоскими смужками, які дуже легко відриваються від корпусу, тому не варто прикладати до них занадто зусилля.

Після встановлення на плату деталей необхідно перевірити сусідні доріжки на замикання, перевірити правильність установки транзисторів – їх легко можна впаяти не тією стороною. Виведення бази у КТ315 знаходиться праворуч, якщо дивитися на лицьову сторону транзистора. Тепер залишилося лише з'єднати за допомогою дротів плату з динаміками, джерелом звуку, подати живлення та підсилювач готовий.

Перший запуск та випробування

Підсилювач може працювати з динаміками опором 4-8 Ом, також на вихід можна підключати навушники, яким не вистачає потужності штатного джерела сигналу. Джерелом сигналу може бути, наприклад, телефон, плеєр або комп'ютер. Перед першим включенням в розрив одного з живильних проводів потрібно включити міліамперметр і заміряти струм, що споживається, він не повинен перевищувати 100 мА в сумі для обох каналів. Якщо перевищує, значить варто знизити напругу живлення. Завдяки низькому споживанню цей підсилювач можна живити навіть від крони. Потужність підсилювача, що вийшов, становить приблизно 0,1 вата - небагато, але цілком достатньо для тихого прослуховування музики в приміщенні. Вдалого збирання!

Цей підсилювач можна вбудувати в будь-яку малопотужну апаратуру з низьковольтним живленням: приймачі, рації, слухові апарати та інша подібна апаратура.

Технічні характеристики:
Максимальна вихідна потужність (Навантаження 8Ом, 1кГц) = 0,3 Вт
Номінальна напруга живлення (0,3Вт, 8 Ом) = 3в
THD+N (при максимальній вихідній потужності, 1кГц) = 1 – 1,5%

Принципова схема підсилювача:

Пристрій та принцип роботи

Підсилювач складається з двох вузлів: вхідний каскад на транзисторі Т1 та вихідний двотактний на транзисторах Т2 – Т5. Сигнал, посилений транзистором Т1 надходить у навантаження R1 та вихідний каскад. Транзистори вихідного каскаду утворюють два про «плечі» вихідного каскаду. Транзистори у цих «плечах» різної структури, що є обов'язковою умовою для цього підсилювача. Оскільки транзистор КТ315 відкривається позитивною, а КТ361 негативною напругою, то і «плечі» вихідного каскаду утворені ними посилюють лише ту напівхвилю сигналу, що надходить з транзистора Т1, яка «відкриває» транзистори, що їх утворюють. Виходить так: Т3 і Т4 посилюють позитивні напівхвилі сигналу, Т2 та Т5 негативні. У точці з'єднання еммітерів транзисторів Т4 і Т5 відбувається поєднання сигналу та його подача у навантаження. Оскільки для даного підсилювача характерні спотворення типу сходинка, які неминуче з'являться під час роботи даного підсилювача, їх ослаблення включається резистор R2. Цей резистор створює невелику напругу усунення на базах транзисторів і послаблює спотворення сигналу.

Цей підсилювач вимагає ретельного налаштування, а саме:
Підбором резистора R1 встановлюється початковий струм спокою транзисторів (струм, що протікає через транзистори за відсутності сигналу). Підбором цього резистора необхідно встановити струм спокою на рівні 5-7 мА.
Підбором опору резистора R5 необхідно встановити напругу в точці з'єднання транзисторів вихідного каскаду дорівнює половині напруги живлення, тобто 1.5 В.

Можливі доповнення

Якщо пристрій до якого підключається підсилювач не має регулятора тембру або сигнал, що знімається з нього слабкий, можна зібрати попередній підсилювач.

Якщо регулятора тембру немає необхідності, його можна виключити зі схеми.
На резистори R4 зібраний пасивний регулятор тембру ВЧ - НЧ одним резистором. Резистор R3 – регулятор гучності. Все посилення сигналу лягає на транзистор. Нехай вас не бентежить відсутність конденсатора між резистором R3 та колектором транзистора. Все працює й так.
Деталі, що використовуються, і можлива заміна.

Номер		Можлива заміна
		КТ3102 а - д, КТ312, 315, 316.
		КТ361 а - е.
		КТ315 а - е.
		КТ815, 817 а - ст.
		КТ816, 814 а - ст.

Цей підсилювач збирався навісним монтажем, тому файлу друкованої плати немає. Хоча намалювати друк для цього підсилювач зовсім не складно.

Підсилювачі низької частоти (УНЧ) використовують для перетворення слабких сигналів переважно звукового діапазону більш потужні сигнали, прийнятні для безпосереднього сприйняття через електродинамічні або інші випромінювачі звуку.

Зауважимо, що високочастотні підсилювачі до частот 10... 100 МГц будують за аналогічними схемами, вся відмінність найчастіше зводиться до того, що значення ємностей конденсаторів таких підсилювачів зменшуються в стільки разів, скільки частота високочастотного сигналу перевищує частоту низькочастотного.

Простий підсилювач на одному транзисторі

Найпростіший УНЧ, виконаний за схемою із загальним емітером, показаний на рис. 1. Як навантаження використаний телефонний капсуль. Допустима напруга живлення для цього підсилювача 3...12 Ст.

Величину резистора зміщення R1 (десятки ком) бажано визначити експериментально, оскільки його оптимальна величина залежить від напруги живлення підсилювача, опору телефонного капсуля, коефіцієнта передачі конкретного екземпляра транзистора.

Мал. 1. Схема простого УНЧ однією транзисторі + конденсатор і резистор.

Для вибору початкового значення резистора R1 слід врахувати, що його величина приблизно сто і більше разів повинна перевищувати опір, включений у ланцюг навантаження. Для підбору резистора зсуву рекомендується послідовно включити постійний резистор опором 20...30 кОм і змінний опором 100... 1000 кОм, після чого, подавши на вхід підсилювача звуковий сигнал невеликої амплітуди, наприклад, від магнітофона або плеєра, обертатися ручкою найкращої якості сигналу при найбільшій його гучності.

Розмір ємності перехідного конденсатора С1 (рис. 1) може у межах від 1 до 100 мкФ: що більше величина цієї ємності, то нижчі частоти може посилювати УНЧ. Для освоєння техніки посилення низьких частот рекомендується поекспериментувати з підбором номіналів елементів та режимів роботи підсилювачів (рис. 1 – 4).

Покращені варіанти однотранзисторного підсилювача

Ускладнені та покращені в порівнянні зі схемою на рис. 1 схеми підсилювачів наведено на рис. 2 та 3. У схемі на рис. 2 каскад посилення додатково містить ланцюжок частотнозалежної негативного зворотного зв'язку (резистор R2 і конденсатор С2), що покращує якість сигналу.

Мал. 2. Схема однотранзисторного УНЧ із ланцюжком частотнозалежного негативного зворотного зв'язку.

Мал. 3. Однотранзисторний підсилювач із дільником для подачі напруги зміщення на базу транзистора.

Мал. 4. Однотранзисторний підсилювач з автоматичним встановленням зсуву для бази транзистора.

У схемі на рис. 3 зміщення на базу транзистора задано більш «жорстко» за допомогою дільника, що покращує якість роботи підсилювача за зміни умов його експлуатації. "Автоматична" установка зсуву на базі підсилювального транзистора застосована в схемі на рис. 4.

Двокаскадний підсилювач на транзисторах

Поєднавши послідовно два найпростіші каскади посилення (рис. 1), можна отримати двокаскадний УНЧ (рис. 5). Посилення такого підсилювача дорівнює добутку коефіцієнтів посилення окремо взятих каскадів. Однак отримати велике стійке посилення при подальшому нарощуванні числа каскадів нелегко: підсилювач, швидше за все, самозбудиться.

Мал. 5. Схема простого двокаскадного підсилювача НЧ.

Нові розробки підсилювачів НЧ, схеми яких часто наводять на сторінках журналів останніх років, мають на меті досягнення мінімального коефіцієнта нелінійних спотворень, підвищення вихідної потужності, розширення смуги частот, що підсилюються, і т.д.

У той же час, при налагодженні різних пристроїв та проведенні експериментів часто потрібний нескладний УНЧ, зібрати який можна за кілька хвилин. Такий підсилювач повинен містити мінімальну кількість дефіцитних елементів та працювати у широкому інтервалі зміни напруги живлення та опору навантаження.

Схема УНЧ на польовому та кремнієвому транзисторах

Схема простого підсилювача потужності НЧ із безпосереднім зв'язком між каскадами наведена на рис. 6 [Рл 3/00-14]. Вхідний опір підсилювача визначається номіналом потенціометра R1 і може змінюватися від сотень до десятків МОм Ом. На вихід підсилювача можна підключати навантаження опором від 2...4 до 64 Ом та вище.

При високоомному навантаженні як VT2 можна використовувати транзистор КТ315. Підсилювач працездатний в діапазоні напруги живлення від 3 до 15 В, хоча прийнятна працездатність його зберігається і при зниженні напруги живлення аж до 0,6 В.

Місткість конденсатора С1 може бути обрана в межах від 1 до 100 мкФ. У разі (С1 =100 мкФ) УНЧ може у смузі частот від 50 Гц до 200 кГц і від.

Мал. 6. Схема простого підсилювача низької частоти двох транзисторах.

Амплітуда вхідного сигналу УНЧ має перевищувати 0,5...0,7 У. Вихідна потужність підсилювача може змінюватися від десятків мВт до одиниць Вт залежно від опору навантаження і величини напруги.

Налаштування підсилювача полягає у підборі резисторів R2 та R3. З їх допомогою встановлюють напругу на стоку транзистора VT1, що дорівнює 50...60% напруги джерела живлення. Транзистор VT2 повинен бути встановлений на тепловідвідній пластині (радіаторі).

Трекаскадний УНЧ із безпосереднім зв'язком

На рис. 7 показано схему іншого зовні простого УНЧ з безпосередніми зв'язками між каскадами. Такі зв'язок покращує частотні характеристики підсилювача у сфері нижніх частот, схема загалом спрощується.

Мал. 7. Принципова схема трикаскадного УНЧ із безпосереднім зв'язком між каскадами.

У той же час налаштування підсилювача ускладнюється тим, що опір підсилювача доводиться підбирати в індивідуальному порядку. Орієнтовно співвідношення резисторів R2 і R3, R3 і R4, R4 і R BF має бути в межах (30...50) до 1. Резистор R1 має бути 0,1...2 кОм. Розрахунок підсилювача, наведеного на рис. 7, можна знайти у літературі, наприклад, [Р 9/70-60].

Схеми каскадних УНЧ на біполярних транзисторах

На рис. 8 та 9 показані схеми каскодних УНЧ на біполярних транзисторах. Такі підсилювачі мають досить високий коефіцієнт посилення Ку. Підсилювач на мал. 8 має Ку=5 у смузі частот від 30 Гц до 120 кГц [МК 2/86-15]. УНЧ за схемою на рис. 9 при коефіцієнті гармонік менше 1% має коефіцієнт посилення 100 [РЛ 3/99-10].

Мал. 8. Каскадний УНЧ двох транзисторах з коефіцієнтом посилення = 5.

Мал. 9. Каскадний УНЧ двох транзисторах з коефіцієнтом посилення = 100.

Економічний УНЧ на трьох транзисторах

p align="justify"> Для портативної радіоелектронної апаратури важливим параметром є економічність УНЧ. Схему такого УНЧ представлено на рис. 10 [РО 3/00-14]. Тут використано каскадне включення польового транзистора VT1 та біполярного транзистора VT3, причому транзистор VT2 включений таким чином, що стабілізує робочу точку VT1 та VT3.

При збільшенні вхідної напруги цей транзистор шунтує перехід емітер - база VT3 і зменшує струм, що протікає через транзистори VT1 ​​і VT3.

Мал. 10. Схема простого економічного підсилювача НЧ трьох транзисторах.

Як і в наведеній вище схемі (рис. 6), вхідний опір цього УНЧ можна ставити в межах від десятків Ом до десятків МОм. Як навантаження використаний телефонний капсуль, наприклад, ТК-67 або ТМ-2В. Телефонний капсуль, що підключається за допомогою штекера, може служити одночасно вимикачем живлення схеми.

Напруга живлення УНЧ становить від 1,5 до 15 В, хоча працездатність пристрою зберігається і при зниженні напруги живлення до 0,6 В. В діапазоні напруги живлення 2... 15 В струм, що споживається підсилювачем, описується виразом:

1(мкА) = 52 + 13*(Uпіт)*(Uпіт),

де Uпіт - напруга живлення у Вольтах (В).

Якщо відключити транзистор VT2, струм, що споживається пристроєм, збільшується на порядок.

Двокаскадні УНЧ із безпосереднім зв'язком між каскадами

Прикладами УНЧ із безпосередніми зв'язками та мінімальним підбором режиму роботи є схеми, наведені на рис. 11 - 14. Вони мають високий коефіцієнт посилення та хорошу стабільність.

Мал. 11. Простий двокаскадний УНЧ для мікрофона (низький рівень шумів, високий КУ).

Мал. 12. Двокаскадний підсилювач низької частоти на транзисторах КТ315.

Мал. 13. Двокаскадний підсилювач низької частоти на транзисторах КТ315 варіант 2.

Мікрофонний підсилювач (рис. 11) характеризується низьким рівнем власних шумів та високим коефіцієнтом посилення [МК 5/83-XIV]. Як мікрофон ВМ1 використаний мікрофон електродинамічного типу.

У ролі мікрофона може бути і телефонний капсуль. Стабілізація робочої точки (початкового зміщення з урахуванням вхідного транзистора) підсилювачів на рис. 11 - 13 здійснюється за рахунок падіння напруги на емітерному опорі другого каскаду посилення.

Мал. 14. Двокаскадний УНЧ із польовим транзистором.

Підсилювач (рис. 14), що має високий вхідний опір (порядку 1 МОм), виконаний на польовому транзисторі VT1 (і повторювач) і біполярному - VT2 (з загальним).

Каскадний підсилювач низької частоти на польових транзисторах, також має високий вхідний опір, показано на рис. 15.

Мал. 15. схема простого двокаскадного УНЧ двох польових транзисторах.

Схеми УНЧ для роботи з низькоомним навантаженням

Типові УНЧ, призначені для роботи на низькоомне навантаження і десятки мВт і вище, що мають вихідну потужність, зображені на рис. 16, 17.

Мал. 16. Простий УНЧ для роботи із включенням навантаження з низьким опором.

Електродинамічна головка ВА1 може бути підключена до підсилювача, як показано на рис. 16, або діагональ моста (рис. 17). Якщо джерело живлення виконано з двох послідовно з'єднаних батарей (акумуляторів), правий за схемою виведення головки ВА1 може бути підключений до середньої точки безпосередньо, без конденсаторів СЗ, С4.

Мал. 17. Схема підсилювача низької частоти з включенням низькоомного навантаження діагональ моста.

Якщо вам потрібна схема простого лампового УНЧ, то такий підсилювач можна зібрати навіть на одній лампі, дивіться у нас на сайті з електроніки у відповідному розділі.

Література: Шустов М.А. Практична схемотехніка (Книжка 1), 2003 рік.

Виправлення у публікації:на рис. 16 і 17 замість діода Д9 встановлено ланцюжок з діодів.