Power Amplifier 50W [Osu IEEE]

PA_50W_0SU_1.gif (19172 bytes)

   Αυτός ο απλός τελικός ενισχυτής [Fig.1] σχεδιάστηκε αρχικά σαν εργασία από ομάδα σπουδαστών στο IEEE OSU.  Στο εργαστήριο, συμμετέσχον 20 άτομα. Τρία εργαστήρια έγιναν μεταξύ του 1995 ως το 1996.  Αν και το σχέδιο είναι απλό, αυτοί οι ενισχυτές έχουν εντυπωσιακή απόδοση , με μια απόκριση συχνότητας σε περ. 40 kHz, πολύ χαμηλό θόρυβο, υψηλό slew rate, και περίπου 50 Watt RMS έξοδο με την κατάλληλη  τροφοδοσία +/-40 βολτ. Τα Q1-2 πρέπει να είναι το ένα κοντά στο άλλο ώστε να υπάρχει όσο το δυνατον καλύτερη θερμική επαφή. Επίσης καλο είναι να είναι ταιριασμένα. Τα Q7-8 πρέπει να τοποθετηθούν το καθένα επάνω σε μια μικρή ψύχτρα. Στο αρχικό σχέδιο στην θέση των Q11-12 υπήρχαν τα TIP33C και το TIP34C των οποίων η παραγωγή εχει διακοπεί και δεν είναι γενικά διαθέσιμα εύκολα. 

 Δοκιμή

Για την ρύθμιση του ενισχυτή ισχύει ότι ισχύει σε όλους τους τελικούς ενισχυτές του είδους.

1] Η μεταβλητή αντίσταση TR1 ρυθμίζεται στην ανώτατη αντίσταση.

2] Συνδέστε τον ενισχυτή με ένα τροφοδοτικο +/-24 βολτ με το όριο 200mA. Καλο είναι να υπάρχει ένα όργανο μέτρησης του ρεύματος. Εάν όχι τότε τοποθετούμε σε σειρά με την θετική γραμμή τροφοδοσίας ένα πολυμετρο ρυθμισμένο στην κλίμακα μέτρησης ρεύματος. Δεν συνδέουμε κανένα ακουστικό σήμα  είσοδο, ούτε κάποιο μεγάφωνο στην έξοδο του ενισχυτή. Εφαρμόστε τάση...  εάν το ρεύμα είναι επάνω από περίπου 25 mA, κλείστε την τάση αμέσως! Κάντε έναν καλο οπτικό έλεγχο.   

3] μετρήστε την τάση στα άκρα της R9=1K.  Η τάση πρέπει να είναι περίπου 2Volts ή [2 mA]. 

4] Μετρήστε την για συνεχή τάση στην έξοδο J2-2 του ενισχυτή. Πρέπει να είναι όσο το δυνατον πιο κοντά στα 0V και όχι μεγαλύτερη από +/-50mV.

5 Γυρίστε αργά και προσεκτικά την μεταβλητή αντίσταση TR1 έως ότου η ένδειξη στο όργανο γινει περίπου 50 mA.  ... 

6] Συνδέστε έναν παλμογράφο στην έξοδο J2-2 και εφαρμόστε ένα τετραγωνικό σήμα χαμηλής στάθμης 20kHz στη είσοδο.  Μην συνδέστε οποιουσδήποτε ηχείο κατά τη διάρκεια αυτής της δοκιμής.  Αυτή η δοκιμή πρέπει να γίνει χωρίς τον πυκνωτή C1=330pF εγκατεστημένο.  Στην έξοδο πρέπει να δούμε ένα τετραγωνικό σήμα  20 kHz με ελάχιστο ‘’κωδωνισμό’’. Ο ενισχυτής δεν πρέπει να ταλαντώνει. Κολλήστε τον C1 στο κύκλωμα.  

7] Κλειστέ την τροφοδοσία, συνδέστε την ένα ακουστικό σήμα στην είσοδο και ένα μεγάφωνο στην έξοδο.  Σιγουρευτείτε ότι η στάθμη του ακουστικού σήματος είναι πολύ χαμηλή.  Εφαρμόστε πάλι την τροφοδοσία στον ενισχυτή και δείτε εάν η ένδειξη ρεύματος είναι πολύ υψηλότερη από 50 mA.  

8] Αργά αυξήστε την στάθμη του σήματος εισόδου και δείτε εάν ο ενισχυτής  λειτουργεί. Μην αυξήσετε την στάθμη πάρα πολύ... ο ενισχυτής δεν πρέπει να χρησιμοποιηθεί με τροφοδοσία λιγότερο από +/-30Volt. 

9] Μετά από την αρχική δοκιμή με +/-24V σε 200 mA (με περιορισμό ρεύματος), μπορούμε να τροφοδοτήσουμε τον ενισχυτή με κανονική τάση +/40V. Καλο είναι να επαναλάβουμε μια μέτρηση στα άκρα των R23 και R24. Η τάση χωρίς σήμα στη είσοδο και φορτίο στην έξοδο πρέπει να είναι περίπου 16mV πού αντιστοιχεί σε 50mA ρεύμα ηρεμίας μεσα από τα τρανζίστορ εξόδου. Εάν χρειαστεί διορθώνουμε με αργές κινήσεις την ρύθμιση από το TR1 ώστε η τιμή να φθάσει στα 16mV περίπου.

 Source:[PJRC]

Part List

R1=4.7 ohm 1/4W R23-25=0.33 ohm / 4W Q8=BD240C [on small Heatsink]
R2-16=47 Kohm 1/4W TR1=5 Kohm Top adjust cermet trim pot Q10=2N3906
R3=10 Kohm 1/4W C1=330pF NPO Capacitor Q11=BD249C [on Heatsink]
R4-5=47 ohm 1/4W C2-3-6-7-12-13=100nF 100V MKT Q12=BD250C [on Heatsink]
R6=3.3 Kohm 1/4W C4-5-8-14=100uF 63V D1-2=12V 0.5W ZENER
R7-8=2.2 Kohm 0.5W C9=47pF NPO Capacitor D3-4-5=1N4002
R9-15=1 Kohm 1/4W C10-11=100uF 16V D6-7-8-9-10=1N4148
R10=6.8 Kohm 1/4W Q1-2-3=BC550C J1=3pin connector with 2.54mm step
R11-17=1.1 Kohm 1/4W Q4=MPSA56 J2=5pin connector with screws
R12-18-19-20-21-22=220 ohm 1/4W Q5-9=2N3904 F1-2=Fuse2A Fast
R13=330 ohm  1/4W Q6=MPSA06
R14=22 Kohm 1/4W Q7=BD239C [on small Heatsink]

Power Supply

Power_supply.gif (20965 bytes)

Part List

TR1=220VAC/2X28V  6A C1=33nF 630V C9-10=15000uF 63V
F1=Fuse 1A Slow C2-3=22nF 100V  MKT C8-11=100nF 100V  MKT
S1=2X10A SW C4-5=22nF 100V  MKT D1-4= rectifier bridge  400V 35A
JF1=3P Connector 3.96mm step C6-7=15000uF 63V

 

Sam Electronic Circuits 02/04