Простой германиевый усилитель мощности. Часть 2.

Николай Трошин

Собрал на них усилитель мощности и получил весьма хорошие характеристики. Но сначала о транзисторах.
Эти транзисторы являются комплиментарной парой, которая была разработана в конце эпохи германиевого транзисторо-строения специально для работы в выходных каскадах усилителей ЗЧ. Еще одной особенностью данных транзисторов является их высокая линейность. Поясню на примере.
В широко известных в свое время усилителях высшего класса типа Бриг-001-стерео и Радиотехника 020 стерео, в выходном каскаде усилителя мощности применялись транзисторы типа КТ808. Если взять нормальный справочник по транзисторам, то мы увидим, что это переключательные транзисторы, предназначенные для работы в ключевых схемах.
Коэффициент усиления этих транзисторов очень сильно зависит от их тока. В диапазоне рабочих токов 0,5…5 А, разница может достигать 4-5 раз. На малых токах 100…200 мА они работают совсем плохо. Этим среди прочего объясняется рост нелинейных искажений на малых мощностях усилителей класса АВ.
Кстати непонятно почему значительно меньше применялись транзисторы КТ803, предназначенные для работы в усилительных схемах, имеющие более линейный (по току) К ус.

Однако вернемся к нашему германию. У ГТ703 ГТ705 К ус слабо зависит от тока - в диапазоне 50 мА -1500 мА разница не превышает 50%.
Среди недостатков – не слишком высокая мощность и допустимый ток. Кроме того они весьма низкочастотны. Последнее обстоятельство можно оценить и как положительное.
При включении их в схему с ОК, до 20 кГц. они работают нормально, усилитель не самовозбуждается при минимальной частотной коррекции, образуется мало гармоник высокого порядка.

Схема усилителя.

О самой схеме. Тут я никакой особой Америки не открыл. Это один из вариантов известной схемы Лина, переведенной на одно-полярное питание и адаптированной под германий.
Почему одно-полярное питание? При двух-полярном питании крайне желательно иметь защиту от появления постоянного напряжения на выходе усилителя (которое может повредить акустическую систему), а это усложняет схему.
При одно-полярном питании - при включении усилителя в динамиках слышится только  небольшой «пук», который не особо напрягает.

Впрочем, здесь нет никакой проблемы сделать питание и двух полярным - 2*18 в. аналогично схемам, приведенным в прошлой моей статье "Простой германиевый усилитель мощности".
Поскольку примененные в этом усилителе транзисторы не сильно крепкие (это не П210, которые не так просто убить), в схему пришлось ввести защиту от перегрузок по току.
Она выполнена на кремниевых транзисторах КТ3102, КТ3107, которые никакого влияния на схему при её нормальной работе не оказывают, а в «аварийном» режиме работают гораздо лучше, чем германий.

Схема собрана преимущественно на транзисторах структуры n-p-n, поскольку в закромах обнаружился их большой запас. Однако вполне можно поменять питание на минус, поменять структуру транзисторов на обратную, перевернуть диоды и электролиты.

Характеристики усилителя.

Краткие характеристики усилителя;
Диапазон рабочих частот 20…20000 Гц., уровень шумов и помех (не взвешенный) не хуже 90 дб.
Сопротивление нагрузки усилителя 8 Ом.
Гармоники пытался померить с использованием режекторного фильтра, с подавлением около 80 дб. На частоте около 2 кГц, при мощности до 8 Вт их вообще не видно – не превышают уровень собственных шумов.

Применённые детали.

В усилителе можно применить следующие детали;
Конденсаторы (которые не электролиты) - пленочные или слюдяные. На входе лучше тоже поставить пленочный.
Транзисторы ГТ402, ГТ404 – с любым буквенным индексом, вместо МП40А должны подойти мп21, мп25.
Транзисторы ГТ703 должны быть с буквами В, Г, Д, ГТ705 В, Г.

Транзисторы с буквами А, Б - не проверял.
Если выходная мощность не будет превышать 10 Вт, то в предоконечном каскаде вместо ГТ402, ГТ404 - возможно использовать транзисторы МП40А, МП37Б, при этом нелинейность может возрасти.
Подстроечные резисторы типа СП3-19.
Постоянные резисторы на мощность 0.125 вт. кроме выходных, которые имеют мощность рассеивания 1вт (лучше 2 вт.). 
На выходные транзисторы нужны радиаторы. Я использовал радиаторы размером 65*65*22 мм. Выходные транзисторы греются не сильно.

В качестве источника питания применил трансформатор ТН42, соединив 4 обмотки по 6,3 В. последовательно.

Диодный мост можно поставить любой, на ток 10 А, электролитический конденсатор на 4700 мкФ. 50 В. Это для моно варианта, при мощности 10 Вт.
Если собирать стерео вариант, то силовой трансформатор нужен мощнее, конденсатор фильтра - большей ёмкости. 
Диодный мост хорошо было бы собрать на германиевых диодах Д305, но найти их в настоящее время крайне сложно.

Настройка усилителя.

Настройка усилителя не сложна:
Нужно выставить на эмиттере VT7 напряжение, величиной в половину напряжения питания - резистором R2, и ток покоя усилителя 50…60 мА. - резистором R16. (при этом удобно измерить напряжение на резисторе R23, которое должно быть 40…50 мВ.).

Для проверки работоспособности усилителя при первом включении можно поставить на выход вместо ГТ703..ГТ705 - кремниевые транзисторы типа КТ818, кт819, или кт837, кт805, которые более крепкие и менее дефицитные.
При работе усилителя выходные транзисторы нагреваются и растет ток покоя - примерно до 100…120 мА, что не особенно критично.
Если обеспечить тепловой контакт корпуса VT6 с выходным радиатором - ток покоя будет более стабильным.
Данная схема усилителя работоспособна в широком диапазоне питающих напряжений. Повышение напряжения ведет к росту  выходной мощности.  Однако увеличивать питание выше 38 В. - рискованно.

Всем успехов!