Меню

Quad 405 напряжение питания



Схемы легендарного усилителя Quad 405 и его клонов

Среди профессионалов и любителей давно известна схема мощного Hi-Fi усилителя “Quad 405”. По своему звучанию он приближается к ламповым усилителям, но отличается несколько большим коэффициентом гармонических искажений.

Часто коэффициент гармонических искажений неправильно называют коэффициентом нелинейных искажений, что не совсем верно, так как нелинейные искажения это сумма двух компонентов — гармонических и динамических нелинейных искажений.

Известно, что современные мощные усилители, собранные натранзис-торах и интегральных схемах, обладают малым уровнем гармонических нелинейных искажений, которые уменьшаются путем введения глубокой общей отрицательной обратной связи. Оказывается, такое построение схем, как и в ламповых усилителях, “губительно” в отношении “гармонических нелинейных искажений”, но позволяет при использовании транзисторов и микросхем минимизировать также коэффициент динамических нелинейных искажений. Поскольку методы уменьшения гармонических и динамических нелинейных искажений взаимно противоположны, обычно в современных усилителях находят компромиссный вариант, результатом которого является элементарное заключение профессиональных музыкантов и “слухачей”, что усилитель похож на ламповый и имеет очень хорошее звучание.

Такой эффект реализован в схеме, разработанной британской фирмой Acoustical Manufacturing Company еще в середине 70-х годов прошлого века.

Первая информация в радиолюбительских Hi-Fi кругах о “Quad 405” появилась через некоторое время в [2]. Статья написана О. Решетниковым и озаглавлена “Снижение искажений в усилителях мощности”. Схема (рис.1) структурно повторяет базовый “Quad 405”, но имеет меньшую выходную мощность и низкую чувствительность по входу.

Технические характеристики усилителя О. Решетникова следующие:

номинальная полоса частоты пропускания

при неравномерности ±1 дБ, Гц 20. 20000;

— номинальная выходная мощность на нагрузке 8 Ом

и коэффициенте гармонических искажений 0,02%, Вт 30;

максимальная выходная мощность на нагрузке 4 Ом, Вт 45;

— чувствительность при номинальной выходной мощности, м В 200;

— уровень собственных шумов, дБ 75.

Рис. 1. Схема усилителя Quad 405

Транзисторы VT9, VT12, VT15, VT16 устанавливаются на радиаторе площадью 900 см2 и изолируются слюдяными прокладками.

Интересно, что “Quad 405м и его модификации работают в режиме класса “В”.

В начале 1983 г. в журнале “Радио» была опубликована схема О. Решетникова с подробным описанием [3].

В венгерском радиолюбительском журнале “Radiotechnika” была опубликована версия “Quad 405” с использованием распространенных микросхем мА709С и LM101/201/301, обычно не применяемых в традиционной Hi-Fi аппаратуре.

По своим техническим характеристикам эта версия наиболее близка к английскому прототипу:

— выходная.мощность на нагрузке 8 Ом, Вт. 100;

— коэффициент гармонических искажений Кг %. 0,007;

— чувствительность по входу для Рвих = 50 Вт, мВ. 50.

Схема венгерской версии усилителя “Quad 405” приведена на рис. 2, печатная плата — на рис. 3, а расположение элементов — на рис. 4. На рис. 5 показана конструкция катушек L1 . L3.

При использовании микросхемы типа мА709С резистор R9 заменяется перемычкой, а резистор R11 из схемы исключается. При использовании микросхемы LM301 номинал R9-220 Ом, R10-1,8 кОм, R11 — 1,8 кОм, а элементы R19, С9, С5 из схемы исключаются.

Следующая публикация на тему “Quad” появилась в журнале “Радио”- автор Ю. Солнцев [5]. Усилитель имеет чувствительность по входу 200 мВ, а выходную мощность — 70 Вт на нагрузке 4 Ом. Новым в этой разработке явилось следующее:

— включение на выходе комплементарной пары мощных транзисторов по схеме Дарлингтона;

— применение устройства защиты акустических колонок.

Схема представлена на рис. 6. С подробным описанием этой схемы можно ознакомиться в [5] и [6]. Вместо ОУ К574УД1А можно использовать TL071 или LF357.

Читайте также:  Питание камеры от солнечной батареи

Эта схема с кратким описанием была также опубликована и в.

В журнале “Радио, телевизия” [1] была опубликована схема с небольшими изменениями, по которой был собран стереофонический усилитель. Конструкция подтвердила технические параметры.

Базовая первоначальная модель усилителя “Quad 405/405-2” изготовлена по схеме, приведенной на рис. 7.

В оригинале была приведена таблица заменяемости элементов и допустимые отклонения номиналов.

R2 — сопротивлением 10 Ом, мощностью 5 Вт/5% разделяет сигнальную “землю” от силовой “массы”.

В оригинале катушки L1 и L2 намотаны на оправке диаметром 8 мм в два слоя проводом ПЭЛ 0 1 . 1,5 мм и имеют индуктивность L1 -3. 3,3 мкГ, L2 — 22. 24 мкГн.

Рис. 2. Схема венгерской версии усилителя “Quad 405”

Рис. 3. Печатная плата

Рис. 4. Расположение элементов

Рис. 5. Конструкция катушек L1. L3

Рис. 6. Схемы усилителя версии Ю. Солнцева

Рис. 7. Базовая первоначальная модель усилителя “Quad 405/405-2’

На рис. 8 приведен чертеж печатной платы, а на рис. 9 — монтажная схема усилителя.

Автор собрал и испробовал венгерский (рис. 2 ) и британский (рис. 7 ) варианты с уменьшенным напряжением питания (±30 В) и пониженной мощностью — 45 Вт. При измерении технических характеристик различие оказалось минимальным. В схеме на рис. 7 коэффициент нелинейных искажений был несколько ниже, чем в схеме рис. 2.

Автор продолжает работу над схемами моделей “Quad 520” (мощность 250 Вт, RH — 8 Ом) и ’’Quad 606” (Р8ЫХ = 350 Вт, RH — 8 Ом), используя в этих конструкциях мостовую схему построения выходного каскада.

Инженер К. Прибойски проводил эксперимент с ’’Quad 520” с использованием ОУ типа LF357 и транзисторов KD503 в выходном каскаде. Эксперименты подтвердили высокие технические характеристики при Рвых PCBWay — всего $5 за 10 печатных плат, первый заказ для новых клиентов БЕСПЛАТЕН.

  • Сборка печатных плат от $30 + БЕСПЛАТНАЯ доставка по всему миру + трафарет.
  • Скидки до 50% + подарки 🎁 в честь празднования 6-го ювилея 2020!
  • Источник

    Quad 405 напряжение питания

    Уже несколько десятилетий «QUAD-405» входит в число наиболее известных усилителей высшего качества. С применением новшеств, рожденных технологией, его параметры неоднократно улучшались. Мы познакомимся с его модифицированной версией, в которой упор сделан на повышение мощности. Цель модификации состояла в том, чтобы повысить мощность «основной версии» «QUAD» вдвое, т.е. до 200 Вт, при сохранении всех его выходных параметров.


    Схема «QUAD-405/200» изображена на рис.1.
    Коэффициент усиления переменного напряжения определяется в операционном усилителе 1С отношением сопротивлений R6 и R3. Отрицательная обратная связь, в силу наличия конденсатора C3, начинает действовать выше частоты 1 Гц. Через цепь R5-R3 с выхода усилителя осуществляется 100% отрицательная обратная связь по постоянному току. Поскольку относительно постоянного тока усилитель имеет единичное усиление, возникающее на выходе смещение (offset) совпадает с напряжением смещения операционного усилителя.
    Усиление переменного напряжения и работа усилителя класса «А» на транзисторе Т2 на высокой частоте определяется, главным образом, элементами моста. Конденсатор С9 вместе с этим усилителем образует быстродействующий интегратор, при этом он одновременно служит одним из элементов моста. Следующим элементом моста является R37. Контроль за током выходного каскада (dumper) осуществляется третьим элементом моста — индуктивностью L2. Четвертым элементом моста служит эквивалентное сопротивление параллельной цепочки резисторов R16-R17, которая при этом с помощью R15 задает усиление каскада на Т2 по напряжению, способствуя очень хорошей линейности характеристики.
    Тем же путем на Т2 поступает напряжение, осуществляющее компенсацию ошибки, возникающей вследствие падения напряжения на L2 за счет выходного тока. Этот сигнал ошибки проходит через усилитель и появляется на выходе с той же амплитудой, но с противоположной фазой по сравнению с сигналом, возникающем на 12. После того, как на громкоговорителе происходит взаимное вычитание двух сигналов ошибки, незначительное рассогласование моста создает отличный выходной сигнал без искажений. На функционирование системы влияют искажения усилителя класса «А», рассогласование моста, а также искажения операционного усилителя NE5534.
    Ограничение частотного диапазона сигнала, поступающего на Т2, обеспечивается интегрирующей цепочкой R11-C6. Это устанавливает верхний предел по ширине полосы усилиливаемых частот и является одним из простейших способов защиты от интермодуляционных искажений. О надлежащем фазовом сдвиге усилителя на Т2. помимо С9, «заботится» также цепочка C8-R14, а также конденсатор С10. Избыточный фазовый сдвиг, возникающий во время включения выходного каскада, компенсируется за счет цепочек L3-R33 и L1-R36.
    Усилитель «QUA0-405/200» размещается на односторонней печатной плате, чертеж которой приведен на рис.2, а расположение элементов — на рис. 3.

    Монтаж деталей на плату начинается с резисторов (детали устанавливаются в порядке возрастания их высоты). Это позволяет избежать смещения припаиваемой детали со своего места при переворачивании платы. Сопротивления резисторов рекомендуется измерять омметром, а не идентифицировать по нанесенному на них цветовому коду. Мощные резисторы следует устанавливать на высоте нескольких миллиметров над платой, чтобы они лучше охлаждались. Катушки индуктивности L1. L3 содержат по 22 витка обмоточного провода 01 мм, намотанного на оправку 013 мм (L1, L3) и 016 мм (L2).
    Далее осуществляется операция, особо влияющая на надежность усилителя: монтаж оконечных транзисторов. Задумаемся о следующем: при КПД 70% и синусоидальном сигнале требуется отвести примерно 90 Вт тепловой мощности так, чтобы мгновенная температура полупроводников не приближалась к критическому значению! В каталогах данная температура указывается обычно в пределах 120. 140°С. Достичь этого можно лишь путем установки транзисторов Т7. Т10 на радиатор с очень хорошей теплопередачей (с теплопроводящей пастой).
    По завершении сборки внимательно осматриваем еще раз всю схему. При помощи омметра проверяем изоляцию между транзисторами и радиатором. Если все в порядке, можно произвести первое включение. Не следует торопиться, поскольку в случае мощного усилителя нельзя однозначно определить, как он себя поведет, когда установка рабочей точки еще не известна. Работая с должной осторожностью, можно избежать так называемого «эффекта дыма». Для этого включаем амперметры в положительную и отрицательную цепи питания. Следует тем или иным способом ограничить максимальный ток блока питания, чтобы в случае короткого замыкания не случилось беды.

    Читайте также:  Занимается реализацией продуктов питания

    Оставлять комментарии могут только зарегистрированные пользователи

    Источник

    Тема: QUAD 405-3

    Опции темы
    Поиск по теме

    Леонид3, Да, принципы похожи. Может поэтому мостовые «каменные» усилители и имеют низкий К гармоник, что в нагрузке частично компенсируются?
    Я обещал выложить модели, они в архиве.
    Хочу еще привести схему предусилителя одного из Quad_ов с активными регуляторами громкости и тембра.

    Прогоню ее на досуге, посмотрю параметры.
    ————————

    А вот этот пред, я когда-то давно делал, очень нравилась работа тонкомпенсации, причем на самом простом сдвоенном резисторе с А линейностью.
    Схема уже морально устарела, есть планы переложить ее на современную элементную базу.

    ————————
    Вот еще одна схема, простейший пробник для контроля и минимизации нелинейных искажений. Она почерпнута из форума про Quad 405 и использовалась при его настройке.

    Дело в том, что баланс моста очень желательно проверить и при необходимости скорректировать. Проще всего это сделать составив С6 из подстроечного и постоянного, параллельно. Например 6_45пФ + 120пФ, если не хватит, второй увеличить. Разница в 10_15пФ на анализаторе видна, должна быть ощутима и на пробнике.
    Проставил на схеме пропущенные значения индуктивностей.

    Значение L2 — критично, она входит в мост, L1 может быть 15_25мГн нужна для устойчивости, без нее нижнее плечо выходного каскада «будится» .

    Исправил ошибку подключения С2, уточнил номиналы С2, С3. Занимаюсь преампом.

    Усилитель может работать с характерным для лампового однотактиника звуком. Причем, хорошего лампового усилителя, с очень низким уровнем нечетных гармоник (третья ниже второй по уровню более, чем на 40дБ) и коротким спектром. Специально выделенная вторая гармоника, будет лишь обогащать звучание, что зачастую ценится любителями лампового звучания. Нужно это или нет, вопрос вкуса, тем более, что ламповый каскад предлагается, как дополнительная опция подключаемая по желанию пользователя.
    О самой схеме:
    Лампа 6Н23П, выбрана, как относительно низковольтная и распространенная, включена по схеме с ОС для низкого уровня гармоник и короткого их спектра.
    Сделать это по схеме с общим катодом, без усложнения схемы в виде динамической нагрузки, SRPP и т.п., очень непросто.
    Повторитель на биполяре нужен для согласования, повышения R входа и задания оптимального режима работы, уровня смещения.
    На нем так же собран входной ФВЧ, который на основную работу УНЧ не влияет. Есть мнение подкрепленное практическими экспериментами, причем разными и авторитетными конструкторами аудиотехники, В. Шушуриным, А. Петровым, что УНЧ в режиме УПТ звучит хуже, чем с ограниченной снизу полосой. Скорее всего за счет того, что уменьшается паразитная болтанка НЧ динамика на инфранизких частотах, в звуке не участвующих, но провоцирующих ИМД, так хорошо известных в радиоприемных устройствах. Частота среза ФНЧ около 20Гц, подавление на 1 Гц более 70дБ, Это вместе с емкостями определяющими полосу усилителя снизу.
    К усиления лампового каскада без делителя +20дБ. его можно применить в другом качестве — преампа для телефонов.

    Последний раз редактировалось Oleg UR6EJ; 16.08.2020 в 12:00 .

    Oleg UR6EJ а данная концепция усилителя, она допускает использование n-канальных MOSFET в выходном каскаде? Как-то, довольно долгое, время у меня не выходило кудато их применить. Схемы же с их использованием только отпугивали. А вроде, как всё оказалось достаточно простенько.

    микроха,
    Приведенная для примера схема очень примитивна, но допускает. У меня есть несколько неплохих примеров.
    Если по теме, то вот Quad на IRF520

    а вот что он умеет:

    Читайте также:  Правильное питание после бодибилдинга

    Единственное отличие — чуть меньшая мощность из-за большего напряжения открывания ИРФов, а если поднять до +-35_37В питания драйвера,
    то параметры будут даже чуть лучше.

    Добавлено через 43 минут(ы) :

    микроха,
    Для сравнения смоделировал приведенную Вами схему на самых обычных элементах с выходом на тех же IRF520.
    Как в рекламе — почувствуйте разницу.

    В Quad 405 ток покоя выходных транзисторов равен 0, в этой схеме 100мА. При меньшем — все еще хуже.
    Да еще, нагрузка 8 Ом, а не 4 Ома, как в схеме Quad

    Последний раз редактировалось Oleg UR6EJ; 17.08.2020 в 23:13 .

    Источник