KN34PC - Трансформаторни нискочестотни усилватели за ретро транзисторни радиоприемници

Трансформаторни нискочестотни усилватели за ретро транзисторни радиоприемници
/kn34pc.com/конструкции/...

Появата на транзисторите в средата на петдесетте години на миналия век се превръща в революция в радиоприемната техника, наричана "радиотехника" по това време. Става възможно производството на джобни преносими радиа, работещи на батерии. Естествено техните нискочестотни усилватели са били също транзисторни, но и трансформаторни, като наследство от ламповите радиоапарати. В един сравнително дълъг период от време до към средата на шейсетте години на миналия век трансформаторните крайни стъпала, както са ги наричали тогава са били без алтернатива. Но трансформаторите са трудни за изработка и са големи за джобните приемници като са ограничавали мястото за разгръщане на другите части от схемата. С развитието на технологиите и усъвършенстването на транзисторите постепенно изчезва изходния трансформатор, а с появата на n-p-n транзисторите изчезва и драйверния трансформатор, а крайните стъпала стават безтрансформаторни. В началото единственият полупроводников триод е бил германиевият, а към седемдесетте години започва производството на силициевите транзистори и постепенно германиевите отпадат. Силициевата технология помага за появата и разработката на интегралните схеми. Ето защо, любопитството ми ме накара да експериментирам нискочестотни усилватели, реализирани с транзистори и трансформатори. Не е без значение и обстоятелството, че от различни реставрации на стара техника се сдобих с доста трансформатори, а други закупих от известни сайтове.

1. Експерименти с НЧ усилватели на фабрични джобни радиоприемници

Джобните радиоприемници бяха изключително разпространени в миналото и позволяваха на всеки да слуша радио или новини във всеки един момент или място, просто вземайки със себе си едно малко радио. Това беше изключително удобство за времето когато нямаше интернет, нито мобилни телефони. Изискванията към тези нискочестотни усилватели бяха сведени до четири: малък обем, стабилна работа, добра звукова мощност и малка консумация на ток от батериите. Тези изисквания се са решавали с т.н. противотактно крайно стъпало тип "пуш-пул". Това крайно стъпало, работещо в режим клас "АВ" близък до "В" е най-голямото откритие в радиотехниката по това време. Затова и аз ще разглеждам и тествам именно такива принципни схеми. Тези НЧ усилвателчета са със звукова мощност 50 mW до 200 mW.

Ако сте обърнали внимание на моята статия "Радиоприемници - китайски комплекти за сглобяване", вероятно сте забелязали, че наред с използването на транзистори в тези комплекти се използват и опростени трансформаторни нискочестотни стъпала. Например, като това най-често срещано транзисторно трансформаторно усилвателче:

В една от моите разработки на джобен радиоприемник за СВ и УКВ с интегрална схема на TOSHIBA TA8122AN аз използвам именно тази схема. Разбира се в китайските комплекти се използват китайски транзистори S9013, S9014, а за високочестотната част обикновено S9018 или 3DG201. В оригинала резисторът R1 е със стойност 62 k (подбира се според консумирания ток).

Но именно сглобяването и експериментите с китайските комплекти ме тласна към опити за изграждане на ретро усилвателчета, първо с германиеви, а след това със силициеви транзистори с трансформатори. Избрах захранващи напрежения между 4,5V и 9 V. Целта на моите разработки беше работа на усилвателчетата по възможност в целия този захранващ диапазон и възможно най-малък ток на консумация. Веднага искам да отбележа, че повечето интегрални усилватели за джобни приемници черпят ток в режим на покои около 7-8 до 10 mA от батериите, а именно в това е предимството на ретро усилвателчетата – ток около 3-4 до 8 mA.

И така, реших да се върна в детството си и да реализирам схемата на НЧУ на българския радиоприемник "Ехо", конструиран в Завод "Ворошилов" и произвеждан в завод "Слаботокова техника", Велико Търново.

Тази схема е класически пуш-пул, реализиран с транзистори, а предимството й е в общия проводник - отрицателния полюс на батериите и съвпада с всички по-съвременни схеми, в които общата "маса" или "заземление" както се наричаше преди години е също минусът. За съжаление, не намерих оригинални трансформатори и се наложи да използвам руски от радиоприемник "Сокол". И за съжаление, независимо от избора на работна точка, с тези трансформатори се получи ефектът "стъпка" в средата на характеристиката. Така че, продължих със следващите експерименти със същите трансформатори. Година по-късно от една реставрация се сдобих с комплект трансформатори от "ЕХО" и реализирах и измерих отново параметрите на тази схема, вече без ефекта "стъпка".

Продължих експериментите със следващата класическа схема на НЧУ, но реализирана с комбинация от силициев транзистор за драйвер и германиеви n-p-n транзистори за пуш-пул, като така общия проводник, масата, е отрицателния електрод на батериите:

В принципната схема сх. 3, всъщност, са реализирани два начина за подаване на преднапреженеие на базите на крайните транзистори. При единия резисторът R5 не съществува, а преднапрежението се определя с R6 и обратно при втория. Както може да забележите, постепенно се отдалечавах от класическата схема и се опитвах чрез работната точка на предусилвателя да избера такава и за крайните транзистори, така че да мога с един избор да регулирам общо работните точки на трите транзистора. След този експеримент естествено стигнах до следния резултат от сх. 4:

В горната схема всички транзистори са силициеви, а работната точка и на предусилвателя и на крайното стъпало се определя чрез същата на транзистора Т1, а стабилизирането на режима на пуш-пула е чрез силициевия диод 1N4148.

Вече имайки резултатите от експериментите до тук, установих, че въпреки наличето на диод определящ преднапрежението на крайното стъпало, ако изменям захранващото напрежение в по-широки граници, например 6V-9 V, консумирания ток въпреки това се променя съществено, а именно от около 5mA при 6 V, до 10-11 mA при 9 V. Последната схема стана базова за следващите ми опити, при които освен стабилизацията на режима на крайното стъпало въведох стабилизация на режима на предусилвателния транзистор Т1 чрез стабилитрон. И отново реших следващия експеримент да бъде с германиеви транзистори. Така се роди следната идея:

Виждате, че работната точка на пушпула се определя по същия начин както при последната схема, но режима на T1 се стабилизра чрез два силициеви диода. Оказа се, че ефектът от този начин на свързване е уникален. При промяна на захранващото напрежение от 4 V до 12 V консумирания ток се променяше от 4 mA до 7-8 mA.

Разбираемо, след като реализирах тази схема с руски германиеви транзистори МП41 (МП39, МП40), реших да я изпробвам с български германиеви транзистори SFT322/323, които имах запазени съвсем нови:

След като полученият резултат се оказа повече от добър, оставаше да сменя полярността на транзисторите за да получа отново усилвателче с обща маса отрицателния полюс на батерията. Реализирах същата принципна схема с германиеви n-p-n транзистори, които намерих с големи трудности на пазара (все пак производството на германиеви транзистори е приключило още преди 40 години). Ето така изглежда следващото усилвателче с транзистори МП35/МП37/МП38 като предусилвател и AC176 като крайно стъпало:

След този успешен експеримент следващата стъпка беше преработване на тази принципна схема с цел използване на силициеви транзистори, които лесно се намираха на пазара и схемата придоби следния вид:

Използваните транзистори са японски SC828 и SD467, идеално се заменят с КТ315Б/Г. Стабилизацията на режима на предусилвателя се извършва със стабилитрон към който последователно е свързан силициев диод с общо напрежение 3.5-3.6 волта. Въведох две обратни връзки чрез R3 и групата R6-C7, които значително подобряват звученето, но намаляват чувствителността на входа на усилвателчето.

Един ден, преглеждайки старите си технически книги, попаднах на "Справочник радиолюбителя", издание 1971 г., издателство Киев където открих интересна схема, която се опитваше с един германиев диод да стабилизира както работната точка на предусилвателния транзистор, така и на крайните. Естествено, веднага се заех с реализацията й:

Но преди да поставя за Т1 силициевия транзистор BC547C използвах руския n-p-n германиев транзистор МП37. Едно друго предимство на тази схемичка е отрицателната маса, която позволява свързване към други по-съвременни схеми, например радио. Поради по-ниското ниво на стабилизация (само с един германиев диод), консумирания ток беше в по-широки граници, в замяна на този дребен недостатък тя работеше както при по-ниски напрежения – 4,5 V, така и до 9 V, но с консумация 11 mA.

Завършвайки тези експерименти, подложих усилвателчетата на технически тест с генератор. На всички подавах на входа синусоидален сигнал с ниво 50-80 mV каквото е на повечето детектори на радиоприемници и снех нискочестотната характеристика. Така установих, че повечето възпроизвеждат звуков сигнал с честоти 150 Hz - 15 kHz с резистивен товар 8ом. Разбира се амплитудночестотната характеристика зависи до голяма степен от използваните трансформатори и високоговорителят. Но със сигурност резултатът е положителен, а усилвателчетата мога да използвам в други мои проекти, например радиоприемници за АМ и ФМ. Но едно е тест с генератор, а съвсем друго с музика и високоговорител вместо резистивен товар. Тествах, подавайки сигнал от УКВ радио към усилвателчетата с различни високоговорители, някои от които руските 0.1ГД6, 0.5ГД6, говорители от ВЕФ 1ГД-4А и Селена. Разбираемо, с последните два говорителя звукът беше божествен. Измерих консумирания ток на всички НЧУ при силен сигнал, малко преди ограничаване, който беше за различните схеми между 15-18 mA до 30-40 mA, което определяше максималната изходна мощност. Но това забавление ще оставя за вас. Но все пак ето един жокер: усилвателя от сх. 7 е най-маломощен и консумира ток при пълна мощност преди ограничение 16mA при захранване 6V, или изходна мощност около 50 mW, която е напълно достатъчна за джобен радиоприемник. Но като съм започнал с жокерите, ето още един: ако ни трябва по-голяма мощност за среден клас преносим приемник, това е сх. 6, която консумира до 35mA при пълна мощност и достига изходна мощност 180 mW.

И накрая, реших да експериментирам някои схеми от руски радиоприемници, една от които ме впечатли с използването на прочутите в миналото силициеви транзистори КТ315Б, а тя е от руския преносим радиоприемник "Кварц-408":

За захранващо напрежение 6 V резисторът R7 трябва да бъде 22 k. Учудващо, но транзисторите КТ315Б се представиха отлично. Изходната мощност на това усилвателче се оказа над 100 mW, при максимална консумация на ток от батериите 25-26 mA преди ограничение и почти 180 mW при захранващо напрежение 9V и консумация Imax = 40 mA.

Последният ми експеримент беше с нискочестотния усилвател на един от най-популярните джобни руски радиоприемници по това време - "Селга-402" (402-404). Не е случайна причината за този експеримент - НЧУ на "Селга" беше реализиран в един от началните си варианти със Si транзистори за драйвер и GE транзистори за крайно стъпало. Вместо популярните руски транзистори МП39-41, аз използвах популярните български транзистори от тази епоха - SFT322/323. Но ето и два варианта на принципните схеми на нискочестотния усилвател на "Селга", които могат да се развият на моята печатна платка:

Както забелязвате, за разлика от описаните схеми на НЧУ, в които работната точка на крайните транзистори се задаваше чрез емитерния ток на драйверния транзистор, тук тя се задава чрез колекторния ток. Всъщност това беше прочоната да се реша на този експеримент. Възхитително е, че тази схема работи при много широк диапазон на захранващото напрежение, а имено от 4,5 до 9V и съответно отдаваната изходна мощност върху товара е от 50 mW до 300 mW (измерени 325 mW при консумиран ток Imax = 45mA и захранване Ub = 9V). А ето външния вид на моята печатна платка:

Ето някои експериментални технически параметри, измерени при следните условия:

    - захранващо напрежение 6 V
    - входен сигнал с ниво 50 mV и честота 1 kHz
    - товар с вискоговорител от ВЕФ – 1ГД-4А
    - Iп – консумиран ток без сигнал, при покой
    - Imax – максимален ток с товар преди ограничение
    - Pmax – максимална мощност, измерена върху товара
    - честотен диапазон 200-15000 Hz

Схема №5 с транзистори МП41
Iп = 4,2 mA
Imax = 15 mA
Pmax = 50 mW

Схема №5 с транзистори SFT322/323
Iп = 4,5 mA
Imax = 28 mA
Pmax = 100 mW

Схема №6 с транзистори SC828+SD467
Iп = 3,2 mA
Imax = 32 mA
Pmax = 150 mW

Схема №7 с транзистори BC547C+SFT322/323
Iп = 5-7 mA
Imax = 16 mA
Pmax = 50 mW

Схема от Кварц-408 с транзистори КТ315Б
Iп = 5 mA
Imax = 26 mA
Pmax = 100 mW

Схема от Селга-402 с транзистори КТ315Б + SFT322
Iп = 3,2 mA
Imax = 25 mA
Pmax = 120 mW

В заключение: ако се върнете на въведението в началото, ще забележите, че съм започнал експериментите с германиеви p-n-p транзистори, преминал съм към германиеви n-p-n, след това смесица от германиеви и силициеви и съм стигнал до реализация само със силициеви транзистори. Тоест, извървял съм практически историческото развитие на транзисторните аудио усилватели с трансформаторни крайни стъпала.

2. Експерименти с нискочестотни усилватели за преносими радиоприемници

Веднага отбелязвам, че тези експерименти и свързаните с тях измервания са за НЧУ от т.н. III и II клас преносими радиоприемници, които според спецификациите са с изходна звукова мощност 300mW-1000mW. Разбира се, тези мои експерименти станаха възможни след като успях да се сдобия с 2-3 трансформатора и саморъчно да навия още толкова.

За целта използвах стандартната принципна схема на нискочестотен усилвател с противотактно крайно стъпало, което е отлично описано от доц. Атанас Шишков в неговата популярна книга "Полупроводникова техника".

А сега една следва една важна информация за стандартните нискочестотни трансформатори, използвани по онова време. Интересното съвпадение, което може да не е случайно е означението, например Ш14, Ш19, Ш28 и т.н в нашето производство и EI14, EI19, EI28 и т.н. в западното производство. И в двата случая буквените означения приличат на формата на ламелите, а цифровата част дава представа за размера в милиметри.

Важна закономерност е зависимостта на размера трансформатор от отдаваната изходна мощност. Например: EI14 (Ш14) се е използвал обикновено в джобни радиоприемници с изходна мощност до 100-150mW, EI19 (Ш19) се е използвал за мощности до 200mW-250mW. А трансформаторни ламели с размер EI22 – EI28 (Ш22-Ш28) са използвани в преносими радиоприемници с нискочестотни усилватели с мощност 0,5 W - 1 W.

Важен елемент на нискочестотния трансформатор е материала на ламарината от която са изработени ламелите. Качеството на ламелите определя плътността на магнитния поток, който затварят те, а от там съответно КПД – коефициента на полезно действие на крайното стъпало. И ако в началото са използвали обикновена трансформаторна ламарина, бързо са преминали към сплавта пермалой и до т.н. "динамометрична" ламарина – желязна ламарина с 3% примеси на силиций – Si, наричана "силициева", която съществено подобрява магнитните свойства на трансформаторната сърцевина.

Имайки предвид тези предварителни данни, потърсих подобни трансформатори, които трябваше да пренавия с подходящ проводник за да реализирам и измеря усилватели с мощности които са в този диапазон и с основната принципна схема, дадена по-горе. Оказа се истинско приключение, но и с това се справих. Както се казва: "който търси, намира". А транзисторите, които съм използвал са също повечето свалени от стари радиоприемници.

И така, вървейки последователно във времето, втората част от моите експерименти започнаха с условието всеки един усилвател да може да се куплира към изхода на АМ детектора на радиоприемник, тоест да усилва детектирания аудио сигнал, който е с амплитуда на изхода на детектора около 8 mV – 10 mV. За да има база за сравнение, ще ги захраня с напрежение 6 волта и товар на изхода Rт = 4 Ω или 9 V и Rт = 4 Ω.

А) Нискочестотен усилвател с трансформатори Ш19 и изходна мощност до 300 mW.

Започвам със забележката, че колкото по-голяма амплитуда целим на изхода на нискочестотния усилвател, толкова по-голямо предварително усилване ще ни бъде необходимо, както и достатъчна мощност на драйверното стъпало, което да възбуди с достатъчно мощност двутактното крайно стъпало.

Както казах в началото, тези усилватели са базирани на основната стандартна схема на трансформаторен транзисторен нискочестотен усилвател. Едно предварително усилвателно стъпало решава общия коефициент на усилване, така входния сигнал, който трябва да разколебае крайното стъпало до максимална мощност да бъде 8-10 mV. Коефициентът на усилване се определя с групата C3, R5, R12. Резисторът R12 приложен в обратната връзка към базата на Т2 до известна степен подобрява възпроизвеждането на ниските честоти под 500 Hz. Резисторът R9 е със стойност 100 Ω, резисторът R11 е заменен с паралелна комбинация от термистор и резистор с по около 220 Ω, а R13 e 1,5 Ω. НЧУ съм реализирал на стандартна печатна платка, разработена за всички варианти, които тествам каято позволява използването на двойно двутактно крайно стъпало, реализирано с четири еднакви транзистора с цел повишаване на изходната мощност. За тази схема използването на четири транзистора е неприложимо поради малогабаритните трансформатори Ш19, единия от които е драйверния от българския радиоприемник "ЕХО", а изходният трансформатор навих саморъчно. Признавам си – много трудно докато събрах намотките на тази малка макаричка. Няколко пъти ...

Той е навит на тяло Ш19 с първична намотка 2 х 236 нав. / ПЕЛ 0,12 mm и вторична намотка 90 нав. / ПЕЛ 0,31 mm. Този НЧ усилвател постига твърде добри резултати като начало на този експеримент. При захранващо напрежение 6 V и консумация под 120 mA, изходната мощност е 280 mW, напълно достатъчна за среден клас преносим радиоприемник. Японските GE транзистори 2SB7xx могат да се заменят с български SFT353/322/323 като се подберат режимите им. Честотният обхват на възпроизвеждане е 350 Hz – 7000 Hz.

Накрая ще дам в сравнителна таблица допълнителна техническа информация. Сега е време да продължа със следващата стъпка, а именно осигуряване на по-голяма изходна НЧ мощност.

Б) Нискочестотен усилвател с трансформатори Ш24, изходна мощност до 500 mW-1000 mW

Следва принципната схема, но като се има предвид, че и тя е базирана на основата схема на двутактно крайно стъпало, ще има подобен характер:

Както забелязвате, тази схема е реализирана изцяло с български транзистори, като противотактното крайно стъпало е изпълнено със средномощните транзистори SFT125. Досещате се, че целта е по-голяма изходна мощност. Все пак да отбележа, че не само транзисторите правят мощността, а и подходящите трансформатори – Ш24 (свалени от старо японско радио).

Печатната платка е отново същата, стандартна, включваща всички варианти на експериментираните нискочестотни транзисторни усилватели. И тук резисторът R11 е заменен с паралелна комбинация от термистор и резистор със стойности по 220 ома. На схемата не е отбелязано, но емитерите и на двата изходни транзистора са с отделни токови ограничителни резистори по 1.5 ома, тъй като токовете са доста по-високи, а резисторите са 1/4W. Както и в предишната схема резисторите R5, R8 и R10 имат същото предназначение – определят усилването на предусилвателните стъпала по отделно, а последния на целия усилвател.

След като измерих изходната мощност бях приятно изненадан, тъй като не очаквах рязкото и повишение, но се оказа Pт = 0,5W. Консумирания ток доближаваше 120 mA при захранване 6 V и 180 mA при 9 Vа и доста се притесних да не остана без транзисторите SFT125. Затова докато трая експеримента непрекъснато опивах ту единия ту другия за съществено покачване на температурата, тъй като не съм предвиждал радиатори за отнемане на излишната топлинна мощност. Е, и чак тогава се престраших и оставих крайното стъпало да работи на пълна мощност в продължение на половин час – достатъчно време да "гръмне" ако не издържи и прегрее, но това не се случи и ме направи щастлив. Вече си имах един достатъчно мощен НЧ усилвател за преносимо радио. Освен по-високата мощност, с тази схема постигнах, благодарение на трансформаторите Ш24, по-широк честотен диапазон на възпроизвеждане и най-вече откъм най-ниски честоти – 200 Hz, а именно честотен обхват 200Hz – 7000Hz, докато с малките трансформатори Ш14 и Ш19 честотната лента е твърде ограничена в диапазона 350-4000 Hz.

В) Нискочестотен усилвател с два различни трансформатори Ш19 и Ш24, изходна мощност до 500 mW-1000 mW

И тъй като имах още 3-4 трансформатора, след време ми дойде идеята да тествам параметрите на нискочестотен усилвате с два различни трансформатора, единият по-маломощен за драйверен, а другият по-мощен за изходен трансформатор.

И тук отново използвам същата стандартна печатна платка, съдържаща всички варианти.

Тази схема е реализирана по причудлив начин – предусилвателните стъпала са с изпаднали ми отнякъде чехословашки GE транзистори TESLA 101NU71 и 103NU71, а противотактното крайно стъпало с четири унгарски GE средномощни транзистори AC176. Крайните транзистори са четири защото два не могат да удържат на големия консумиран ток от стъпалото – 177 mA. Трансформаторите са също случайно попадение. Драйверният е свален от японски приемник, а изходният е от някакъв български. Но нищо не се получава от пръв път. Изходният трансформатор не беше подходящ и не можеше да се съгласува и въпреки, че по размер отговаряше на търсената от мен мощност, едва надвишаваше 100mW. Разбираемо, наложи се да го пренавия. За радост, първичната намотка беше навита върху вторичната и пренавиването стана бързо без да свалям и вторичната. След това внимателно подбрах режимите на транзисторите с цел да симетрирам двете рамена на синусоидата. И резултатът дойде очаквано добър – достигнах 450mW изходна мощност при захранващо напрежение 6 волта и товар Rт = 4 Ω. Консумацията на ток достигна 108 mA. Честотната лента на възпроизвеждане беше 200 Hz – 8000 Hz.

Втората част от това занимание беше определяне на режимите на транзисторите при захранващо напрежение от 9 V. R1 стана 39 kΩ, R7 – 2.4 kΩ, R11 – 5,1 kΩ. В последствие за да симетрирам двете рамена на синусоидата намали стойността на R10 – 200 Ω. При това захранване и тези стойности на резисторите измерих мощността и честотния обхват при товар Rт = 4 Ω, а именно Pизх = 950 mW, честотен обхват на възпроизвеждане 200 Hz – 8000 Hz, а консумирания ток бе 177 mA.

Схема № 8 с транзистори 2SB75 + 2SB77:
Ubat = 6 V
Iп = 8-10 mA
Imax = 120 mA
Pmax = 250 mW
Fmin-Fmax = 350 – 7000 Hz

Схема № 9 с транзистори SFT323 + SFT125:
Ubat = 6 V / 9 V
Iп = 10 mA
Imax = 120 mA / 180 mA
Pmax = 0,5 W / 1 W
Fmin-Fmax = 200 – 7000 Hz

Схема № 10 с транзистори 101NU71 + 103NU71 + AC176:
Ubat = 6 V / 9 V
Iп = 12 mA
Imax = 108 mA / 177mA
Pmax = 450 mW / 1W
Fmin-Fmax = 200 – 8000 Hz

Очевидни са добрите резултати от експериментите търсещи по-голяма изходна мощност на нискочестотни усилватели за преносими радиоприемници. Не представих още една схема, която много наподобява схема 10 , но без транзистора Т1, транзисторът Т2 е заменен с BC547C, крайните транзистори със 2SD467, а трансформаторите са Ш19 закупени от ebay.com. Тя реализира изходна мощност 280 mW със захранващо напрежение 6 волта.

Всички описани нискочестотни усилватели са изпробвани в работно състояние с една от моите конструкции на транзисторни радиоприемници.

Някои по-важни параметри на използваните транзистори:

2SB75 – Ge, pnp, Icmax = 100 mA, Pt = 150 mW;
2SB77 – Ge, pnp, Icmax = 100 mA, Pt = 150 mW;
SFT323 – Ge, pnp, Icmax = 250 mA, Pt = 200 mW;
SFT125 – Ge, pnp, Icmax = 500 mA, Pt = 350 mW;
SFT131 – Ge, pnp, Icmax = 500 mA, Pt = 550 mW;
ГТ402А – Ge, pnp, Icmax = 500 mA, Pt = 600 mW;
101NU71 – Ge, npn, Icmax = 250 mA, Pt = 125 mW;
103NU71 – Ge, npn, Icmax = 250 mA, Pt = 12 5mW;
AC127 – Ge, npn, Icmax = 50 0mA, Pt = 340 mW;
AC176 – Ge, npn, Icmax = 1A, Pt = 220 mW;

А ето вида на универсалната платка, която разработих специално за тези експерименти:

И преди да завърша моя разказ за експериментите и тестовете, които извърших с трансформаторни нискочестотни усилватели, бих искал с няколко изречения да ви кажа как започна този процес. А именно: преди известно време към една от моите конструкции набързо "скалъпих" един трансформаторен НЧ усилвател, в който без подбор на елементи и трансформатори даде "някакъв" приемлив резултат. Важното в оня момент беше радиото да "свирне". Това е схемата за която споменах няколко реда по-горе. За основа на схемата му стоеше отново цитираната в началото стандартна схема на противотактно (двутактно, пуш-пул) стъпало. Но и друг път съм казвал, че често ми се случва да се върна към някоя стара недовършена тема. И ето сега отново изработих този усилвател с една от стандартните платки, която ми беше останала. Е, този път имах достатъчно време за да подбера режимите на транзисторите и най-вече защото реших да го реализирам със силициеви транзистори. Едно доста трудно начинание, бих казал, предвид на по-голямото преднапрежение на базите на двутактното крайно стъпало, което рисково водеше до ефекта "стъпка" в основата на абсцисата. За предусилвател избрах силициевия малошумящия транзистор BC547C с много висок статичен коефициент на усилване: > 400, а за транзистори в крайното стъпало японските 2SD467, според чиито параметри и анонс са специално предназначени за такива крайни стъпала. Но разбира се без подходящи трансформатори този експеримент беше невъзможен. И тогава започнах търсене в ebay.com. Оказа се, че повечето предложения идват от нищо неразбиращи търговци и често описанието е напълно заблуждаващо и неотговарящо на истината. Например попаднах на трансформатор Ш19, който беше описан като "Audio Output Transformer", но на снимката на продукта той беше оцветен в син цвят, а това е индикация, че трансформатора е драйверен. Такива са означенията на трансформаторите в западните производства по онова време, а трансформатор оцветен в червен или жълт цвят е изходен – Output transformer. След като закупих два трансформатора се оказах прав – тоест те бяха драйверни и съответно написах имейл на търговеца с правилната информация, а той веднага промени заглавието на продажбата си. И, разбира се, направих и други подобни случайни покупки, по-голямата част от които се оказаха правилни. Така се сдобих с цял "склад" от различни НЧ трансформатори и дойде времето за тези експерименти, които започнаха със следната принципна схема:

Наскоро реализирах горния НЧ усилвател, поиграх си доста докато подбера подходящи трансформатори. Има известни технически изисквания, които сега ще прескоча тъй като мястото им не е в тази тема – импеданс, резистивно съпротивление, коефициент на предаване. Те са особено важни за драйверния трансформатор за да не се получи стъпка в синусоидата та дори и правилно да сте подбрали тока и преднапрежението на базите на крайните транзистори.

А сега директно на резултата – това малко усилвателче се задейства до максимална мощност с входно напрежение от някакви си 3mV за да извади на изхода си звукова мощност 280 mW. За да се придържам към нивата на сигнала на изхода на АМ детектора (8-10mV) просто премахнах електролитния кондензатор C2. Естествено преди това бях подбрал режима на работа на ВС547С както е видно от принципната схема. Важното е достигането на ограничение на синусоидалния сигнал да бъде симетрично за двете му половини. Е, постига се теоретично, а практически е приблизително поради толеранса на елементите. Честотния диапазон на възпроизвеждане по принцип се определя от комбинацията на употребените трансформатори и транзистори и за случая той е 350Hz – 7000Hz. Тук рискувах да фиксирам работната точка на крайните транзистори със Si-диод. Получи се. Ето този НЧ-усилвател в сглобено състояние:

Ето данни за една част от тестваните трансформатори:

В тази таблица липсват данни за последните трансформатори закупени от ebay.com употребени в горната принципна схема, защото няма да ги намерите.

Всяка от реализираните схеми на нискочестотни транзисторни трансформаторни усилватели на мощност тествах с едно от моите радиоприемничета за да се уверя практически в резултата от тестовете, които направих, а за високоговорител използвах преработена радиоточка "Тонмайстор" 4 Ω / 3W. Публикувам само тези усилватели, чиито параметри отговарят на предварително поставената цел, тема на тази статия.

Ето това беше пътя който извървях с "машината на времето" и се убедих, че всяко време си заслужава да бъде изживяно.

Да-а-а ... Всяка епоха в технологичното развитие има своя чар!

Справочник:
1. Транзистор КТ315А .. КТ315И
2. Атанас Шишков, Полупроводна техника, 1990 год. III-ро издание

Валери Терзиев, София
21 януари 2020 година, доп. 6 февруари 2020 година, доп. 7 юни 2023 година