Pojačala teorija obavezno pročitati
Stalno se ponavljaju ista pitanja koja proizlaze iz nepoznavanja osnova pojačala. Kao prvo snaga pojačala ne ovisi o broju i snazi izlaznih tranzistora. To znači ako imamo 2 potpuno ista pojačala sa jednakim napajanjima od kojeg prvo ima 2 izlazna tranzistora a drugo 4 potpuno ista tranzistora, oba će imati jednaku snagu. Razlika je u tome što će se pojačalo sa 4 izlazna tranzistora 2 puta manje grijati. Znači snaga pojačala većinom ovisi o snazi ispravljača jer pojačalo zapravo samo energiju iz ispravljača šalje u zvučnik. Najočitiji primjer su kompjuterski zvučnici od 1000w a napajaju se iz ispravljača koji se ušteka direktno u utičnicu i na njemu piše 12v 0.5A što kad pomnožimo dobijemo 6w pa kad to podijelimo na 2stereo kanala i oduzmemo oko 30% zbog neizbježnih gubitaka dobijemo otprilike 2x2w što se i čuje. Zato mnogi ocjenjuju kvalitetu pojačala po težini jer veća težina znači da je ugrađen transformator veće snage a to najčešće znači i veću izlaznu snagu. Naravno morate uzeti u obzir da klasični (četvrtasti) EI transformatori su 2.5-3 puta teži od modernih (okrugli sa rupom u sredini)toreidalnih transformatora. Snaga transformatora treba biti 1.25 puta veća od trajne (sinusne, Rms) snage pojačala. Znači ako imate pojačalo 2x50 w sinusne snage treba vam transformator minimalno 125w. Naravno za pojačala koja rade u A klasi trebaju 2-3 puta jači transformatori ali ona se rijetko koriste. Drugi najvažniji podatak je napon napajanja. Ako je napon napajanja premali pojačalo neće moći privesti snagu ispravljača na zvučnik bez obzira na snagu ispravljača. Na primjer imate transformator 1000w i izmjeničnog napona oko 2x35.5v izmjeničnog napona što kada ispravimo dobijemo 1.41 puta već istosmjerni napon što je oko 2x50 volti istosmjerno. Iz dijagrama vidimo da će snaga biti oko 100w. Ako još pojačate transformator na 2000w snaga pojačala će ostati ista. Znači po napajanju tranzistora odmah vidimo snagu pojačala i ovaj dijagram vrijedi za sve vrste pojačala osim za Hitačijeve mosfete koji trebaju i do 10v veći napon. Naravno pojačala trebaju i hlađenje i to se najčešće radi pomoću specijalnih rebrastih hladila. Slabija pojačala često koriste kućište pojačala kao hladilo. Naravno tad kućište mora biti napravljeno od debljeg aluminijskog lima. Naravno pojačala tad nemogu razviti snagu kao kad rade sa pravim hladilima već oko polovice što je često isplativo jer su hladila skupa. Pojačala nesmijemo priključivati na zvučnik čija je otpornost manja od izlazne otpornosti pojačala jer može doći do kvara ili će proraditi zaštita. Znači na 8 omsko pojačalo nesmijemo priključiti 4 oma zvučnike ali smijemo bilo koji od 8 do 1000 oma ali što veći otpor zvučnika to proporcijonalno manja snaga koju će pojačalo dati na zvučnik.
IZLAZNO AUDIO POJAČALO 100/140W


Opis rada pojačala

Niskofrekventni signal sa pretpojačala dovodi se na ulazni stupanj kojeg čine tranzistori T1 i T2. Ova dva tranzistora, vezana u diferencijalnom spoju, imaju ulogu da uz pojačavanje signala vrše i namještanje potencijala na izlazu pojačala i potencijala mase. Ukoliko se na izlazu pojačala pojavi jednosmjerni napon, diferencijalni stupanj sa tranzistorima T1 i T2 ga otkriva, pojačava i dalje posredno kompenzira nastalu promjenu. Zahvaljujući tome, postignuta je izvanredna stabilnost nulte točke na izlazu pojačala što znači da je jednosmjerni napon na izlazu stalan i jednak nuli. Sa diferencijalnog stupnja niskofrekventni signal se vodi na pogonski stupanj, odnosno tranzistor T3, koji radi u klasi A u spoju sa zajedničkim emiterom. Kao zaštita od samoosciliranja pogonskog stupnja u području viših frekvencija, između baze i kolektora tranzistora T3 vezan je kondenzator C3. Tranzistor T4 ima ulogu generatora konstantne struje za izlazne tranzistore. Komplementarni izlazni stupanj izveden je sa tranzistorima T8 i T9 koji su konstruirani tako da svaki od njih u istom kućištu sadrži po dva tranzistora vezana u darlingtonovom spoju. Ovaj spoj odlikuje se velikim strujnim kao i naponskim pojačanjem. Izlazni darlington tranzistori rade u klasi AB sa malom mirnom strujom kolektora. Uslijed temperaturnih promjena i variranja napona napajanja, mirna struja mijenja svoju vrijednost.
Ulogu automatskog podešavanja mirne struje, tokom rada pojačala, vrši tranzistor T5. U cilju zaštite izlaznih tranzistora od preopterećenja predviđeni su tranzistori T6 i T7.Filterski spoj na izlazu pojačala, sastavljen od otpornika R19 i zavojnice L, ima zadatak da podesi faznu karakteristiku i na taj način osigura stabilnost pojačala u vezi sa negativnom reakcijom, uz razne opteretne impedancije. On je istovremeno i zaštita od eventualnog prodora VF smetnji, koje se mogu inducirati u vodičima koji povezuju pojačalo i zvučnike.








1b88.gif (8850 bytes)Oblik kućišta i raspored izvoda poluvodiča
Tranzistori T1, T2, T5 i T6 imaju oblik kućišta TO-92. U kućište TO-220 smješteni su tranzistori T3,T4 i T5, dok su izlazni tranzistori u kućištu TO-3. Diode D1 i D2 su u kućištu SOD-57, a zener-dioda ima kućište DO-34. Napominjemo da crni prsten na tijelu svake od dioda označava katodu. Dio bakrenih vodova na štampanoj ploči, gdje se montira trimer-potenciometar P, na prvi pogled izgleda malo “zakomplicirano”. To je zato, da bi se na to mjesto mogao postaviti bilo koji tip trimer-potenciometra: ležeći (horizontalni) ili stojeći (vertikalni), manji ili veći.

Montaža elemenata na štampanu ploču Postavljanje i lemljenje elemenata na štampanu ploču poželjno je obaviti po redoslijedu koji je dat u tabeli uz montažnu shemu. Prvo treba montirati otpornike (R1 do R18) i trimer-potenciometar P, a zatim blok kondenzatore (C3 do C6). Nakon toga staviti elektrolitske kondenzatore (C1 i C2) pri čemu treba obratiti pažnju na njihov polaritet. Posljednji pasivni elementi koji se montiraju na štampanu ploču su otpornik R19 sa kalemom L. Razumije se da smo prethodno pripremili ove elemente na taj način što smo oko tijela otpornika namotali zavojnicu koja ima 10 zavoja. Za namotavanje zavojnice upotrijebljena je lakom izolirana bakrena žica promjera od 0,7mm do 1mm s tim da zavoje slažemo jedan do drugog. Sa krajeva zavojnice potrebno je skinuti lak izolaciju, uviti krajeve oko izvoda otpornika i na tim mjestima ih zalemiti. Lemljenje aktivnih komponenata počinjemo diodama D1, D2 i ZD, nakon toga postavljamo tranzistore T1 do T4, a zatim tranzistore T6 i T7. Za razliku od pasivnih komponenata, diode i tranzistori su mnogo osjetljiviji na utjecaj temperature. Stoga, prilikom lemljenja moramo voditi računa da su što krače u dodiru sa lemilicom, a da pri tome lemni spoj bude što kvalitetniji.

Montiranje izlaznih tranzistora
Najveću poteškoću predstavlja montiranje tranzistora T5, T8 i T9 zbog toga što je na štampanu ploču istovremeno sa tranzistorima potrebno postaviti i hladnjak. Tranzistor T5 mora biti pričvršćen na isti hladnjak na kome su montirani tranzistori T8 i T9. Dakle, sva tri tranzistora u termičkoj su vezi i moraju biti električno izolirani od hladnjaka, što se postiže umetanjem podmetača i plastičnih podloški. Pošto je potrebno ostvariti što bolju termičku vezu tranzistora i hladnjaka, preporučuje se premazivanje dodirnih površina  tankim slojem silikonske paste. Mehaničko učvršćivanje postiže se vijcima i maticama M-3 koje treba dobro zategnuti. Postupak pravilnog montiranja tranzistora T5, T8 i T9 izvodi se prema skici. Treba napomenuti da prikazani aluminijski "L" profil služi samo za montažu tranzistora i kao njihova mehaničko-termička veza sa glavnim hladnjakom i premali je za bilo kakvo hlađenje. Hladnjak treba biti aluminijski rebrasti 0,85 c/w (dimenzije 180x48x68) Dodirne površine montažnog i glavnog hladnjaka poželjno je također premazati tankim slojem silikonske paste, prije nego što ih što čvršće međusobno spojimo vijcima.

1b85.gif (22474 bytes)Podešavanje mirne struje izlaznih tranzistora

Poslije sastavljanja pojačala i njegovog priključivanja na ispravljač, potrebno je trimer-potenciometrom P izvršiti podešavanje mirne struje izlaznih tranzistora. Mirna struja namješta se bez ulaznog signala. Prije nego što se pristupi operaciji podešavanja treba, uz neuključeni ispravljač, odvojiti kolektor tranzistora T8 od plus pola napajanja. Zatim se na univerzalnom instrumentu izabere miliampermetarsko područje, plus pol instrumenta se spaja na plus pol napajanja, a minus pol instrumenta ide na kolektor tranzistora, kao što je prikazano slikom.Ako ne želite odvajati kolektor možete instrument spojiti i serijski između + pojačala i +ispravljača ali tada morate dodati očitanju oko 10 mA koliko troše drajveri Kada se prekontrolira da su ovi spojevi korektno ostvareni, može se pristupiti uključenju ispravljača koji se obavezno spaja preko brzih osigurača F 300-500mA. Osigurači se stavljaju u minus i plus od pojačala i štite izlazne tranzistore od uništenja pri podešavanju pojačala. Malim odvijačem se lagano okreće trimer-potenciometar P sve do trenutka kada univerzalni instrument pokaže vrijednost struje od 50 mA. Time je podešavanje završeno. Preostaje da se isključi ispravljač, odspoji instrument i kolektor tranzistora T8 ponovo spoji sa plusom napajanja.


Shema ispravljača
Napajanje pojačala snage vrši se pomoću jednostavnog dvostranog ispravljača, čija shema je predstavljena sljedećom slikom.
Date su i vrijednosti elemenata ispravljača:
Vcc=42V; C=4700uF/50V; C1=0,1uF; GREC 5A; Vs=30V; Os=1,6A
1b87.gif (5343 bytes) Tehničke karakteristike:
OTPOR ZVUČNIKA 8 OMA 4 OMA
Sinusna snaga 100 W 100 W
Muzička snaga 140 W 140 W
Izobličenja 0,1 % 0,1 %
VCC + - 42V 35V
Us 30V 25V
Maksimalna struja 1,8A 2,5A
Struja mirovanja izl. tranzistora 50 mA 50 mA
Frekventni opseg +-3DB 10 Hz do 60 kHZ
Odnos signal-šum
-95 dB
Maksimalni ulazni signal
1V 

 

Potrebne komponente:
OTPORNICI:
R1 ....10 kohm  1/4 W
R2 .....680 ohm    1/4W
R3 .....4,7kohm    1/4W
R4 .....8,2kohm    1/4W
R5 .....330ohm    1/4W
R6 ....10ohm     1/4W
R7 ....100kohm  1/4W
R8 ....39 kohm    1/4W
R9.....1,2kohm    1/4W
R10....2,7kohm    1/4W
R11....1,2kohm    1/4W
R12 ...100 ohm    1/4W
R13 ...470ohm   1/4W
R14 ...470 ohm    1/4W
R15 ...1 kohm   1/4W
R16 ...1 kohm    1/4W
R17 ...0,33ohm (4oma pojačalo 0,22ohm) 5W
R18 ...0,33ohm (4oma pojačalo 0,22ohm) 5W
R19 ...6,8ohm    2 do 5W
P trimer-potenciometar 10k


KONDENZATORI I ZAVOJNICE:

C1 .... 6,8mF 25V  
C2.....47mF,16V   elko
C3 ....150 pF  blok
C4 ....150 pF  blok
C5 ....220 nF (184K) 63V blok
C6 ....220 nF (184K) 63V blok
L  . 10 zavoja žice 1mm CuL  preko otpornika R19

TRANZISTORI:
T1 .....BC547
T2 .....BC547
T3 .....BD140 NAJBOLJE FILIPS
T4 .....BDT95,TIP31C
T5 .....BDT95, TIP31C
T6 .....BC547
T7 .....BC557
T8..... MJ3001
T9..... MJ2501

DIODE:
D1 ....1N4148
D2 ....1N4148
ZD .... 9,1  1,3W