Kostkê  TDA7294  zna  chyba  ka¿dy  audio-

elektronik. Dla przypomnienia, jest to mono-

lityczny wzmacniacz mocy oferuj¹cy maksy-

malna moc ci¹g³¹ 70W przy stosunkowo nis-

kiej cenie i prostocie uk³adowej. Dlatego jest

tak  popularny  wœród  m³odych  elektroników 

i  prze¿ywa  tym  samym  swoj¹  kolejn¹  m³o-

doœæ.  Bardziej  doœwiadczeni  znaj¹  ten  uk³ad

od prawie 10 lat i nie jest ju¿ dla nich tak at-

rakcyjny.  Wszystkim,  którzy  poznali  mo¿li-

woœci tej kostki, proponujê wzmacniacz tran-

zystorowy  na  tranzystorach  N-MOSFET 

w  porównywalnej  cenie,  a  przy  tym  nawet 

o  wiêkszej  mocy.  Czy  prezentowany  uk³ad

jest lepszy? – o tym zadecydujcie ju¿ sami.

Topologia uk³adowa

Na rysunku 1 mo¿na zobaczyæ podrêczniko-

w¹  topologiê  uk³adow¹  wzmacniacza  mocy 

z  tranzystorami  N-MOSFET  w  stopniu  wyj-

œciowym.  Od  klasycznego  wzmacniacza 

z  komplementarnym  wtórnikiem  na  wyjœciu

ró¿ni siê ona zastosowaniem drugiego stopnia

w postaci wzmacniacza ró¿nicowego.

Ale  po  kolei.  Na  wejœciu  znajduje  siê

wzmacniacz ró¿nicowy z³o¿ony z tranzysto-

rów T4, T5, punkt pracy ustala Ÿród³o pr¹do-

we I2. Sygna³ wejœciowy trafia do bazy T4, 

a  sygna³  sprzê¿enia  zwrotnego  do  bazy  T5. 

Z wyjœcia tego stopnia (R1, R2) sygna³ w po-

staci symetrycznej jest kierowany na kolejny

wzmacniacz ró¿nicowy (T1, T2). Pr¹d Ÿród³a

pr¹dowego I1, rozdzielaj¹c siê w T1, T2 traf-

ia  na  rezystory  R6,  R7,  wywo³uj¹c  na  nich

napiêcie  polaryzacji  bramek  tranzystorów

mocy T3, T6 i ustala tym samym pr¹d spo-

czynkowy. Aby w pe³ni wysterowaæ tranzys-

tory wyjœciowe (chodzi o T3), zasilanie stop-

nia steruj¹cego powinno byæ wy¿sze od zasi-

lania  g³ównego.  Takie  dodatkowe  napiêcie

(Ug) jest doœæ niewygodne w realizacji, dla-

tego te¿ konstruktorzy kompromisowo zasi-

laj¹ ca³y uk³ad tym samym napiêciem. Ma to

powa¿n¹  wadê  ograniczaj¹c¹  dodatni¹  am-

plitudê napiêcia wyjœciowego. Wtedy ujem-

ne  napiêcie  wyjœciowe  jest  tylko  nieco

mniejsze od napiêcia zasilania, za to dodat-

nie  jest  pomniejszone  czêsto  o  ponad  10V.

Zmniejsza  to  drastycznie  moc  wyjœciow¹

wzmacniacza i jego sprawnoœæ. Dodatkowo

pogarsza  parametry  wzmacniacza,  zmusza-

j¹c do pracy Ÿród³o pr¹dowe I1 oraz T1, T2

na  bardzo  ma³ych  napiêciach,  co  powoduje

ich  nieliniow¹  pracê.  Bardzo  dobrze  zdaj¹

sobie  sprawê  z  tego  konstruktorzy  kostki

TDA7294  i  rozwi¹zali  problem,  stosuj¹c

prosty  uk³ad  bootstrap.  Dziêki  temu  kostka

ta jest w stanie „wyprodukowa攠na wyjœciu

napiêcie  równe  zasilaniu,  ale  tylko  bez  ob-

ci¹¿enia. Przy pe³nym obci¹¿eniu napiêcie to

jest ju¿ o ok. 4V mniejsze, co wynika z pew-

nej rezystancji tranzystora MOSFET. Nieste-

ty rezystancja ta zwiêksza siê wraz z tempe-

ratur¹, dlatego wzmacniacz „traci” moc wraz

z rozgrzewaniem. Oba tranzystory mocy pra-

cuj¹  w  uk³adzie  wspólnego  Ÿród³a,  co  jest

doœæ  niekorzystne  ze  wzglêdu  na  du¿e  po-

jemnoœci wejœciowe.

Opis uk³adu

Schemat pe³nego uk³adu wzmacniacza poka-

zano na rysunku 2. Na wejœciu znajduje siê

kondensator  C7  oddzielaj¹cy  sk³adow¹  sta³¹

oraz  filtr  dolnoprzepustowy  R24,  C5.  Dalej

sygna³ trafia na bazê T10, która wraz z T11

tworzy  wejœciowy  wzmacniacz  ró¿nicowy.

Do bazy T11 doprowadzony jest sygna³ sprzê-

¿enia  zwrotnego  przez  elementy  R26,  R25,

C9, takie same jak w kostce TDA7294,  które

ustalaj¹ wzmocnienie napiêciowe na ok. 33x

(30dB). Pr¹d pary wejœciowej ustala R31 do-

³¹czony do stabilnego napiêcia uzyskiwanego

na  diodzie  Zenera  DZ3.  Wartoœæ  tego  pr¹du

jest ma³a i wynosi ok. 1,1mA, co daje bardzo

ma³e  wydzielanie  siê  ciep³a  z  tranzystorów

T10,  T11.  Na  rezystorach  R12,  R13  panuje

wtedy napiêcie 5,5V. Przek³ada siê to na ok.

4V napiêcia na T4, zapewniaj¹c mu komfor-

towe  warunki  pracy  jako  Ÿród³o  pr¹dowe. 

O pr¹dzie tego Ÿród³a decyduje suma napiêæ

uzyskiwanych na D2, D3 i T3 oraz rezystancji

R7+P1. T3 pracuje jako dioda i jest umiesz-

czony  na  radiatorze,  pe³ni¹c  rolê  stabilizacji

termicznej  pr¹du  spoczynkowego,  którego

wartoœæ regulujemy P1. Pr¹dy kolektorów pa-

ry  ró¿nicowej  T6,  T7  trafiaj¹  na  rezystory

R19,  R32,  a  dalej  w  postaci  napiêcia  przez

R20, R28 na bramki wyjœciowych tranzysto-

rów  MOSFET  T8,  T13.  Dodatkowym  ele-

mentem jest tu tranzystor T9 s³u¿¹cy tylko za

odci¹¿enie T6. Bez niego T6 wytraca³by dwa

razy  wiêcej  ciep³a,  ni¿  jego  „kolega”  z  pary

ró¿nicowej T7. Powodowa³oby to pewn¹ nie-

symetrycznoœæ  termiczn¹  i  mog³o  przegrzaæ

T6. W takim uk³adzie jako T6, T7, T9 wystar-

czy  zastosowanie  ma³ych  tranzystorów 

w  obudowach  TO92.  Moc  strat  ka¿dego 

z nich nawet przy zasilaniu ±60V nie przekro-

czy 0,25W, z czym sobie doskonale poradz¹.

Tranzystory  T12,  T14  wraz  z  rezystorami

R21-32,  R35-37  pe³ni¹  rolê  zabezpieczenia

W

W

W

W

zz

zz

m

m

m

m

aa

aa

cc

cc

nn

nn

ii

ii

aa

aa

cc

cc

zz

zz

  

  

nn

nn

aa

aa

  

  

tt

tt

rr

rr

aa

aa

nn

nn

zz

zz

yy

yy

ss

ss

tt

tt

oo

oo

rr

rr

aa

aa

cc

cc

hh

hh

  

  

NN

NN

--

--

M

M

M

M

OO

OO

SS

SS

FF

FF

EE

EE

TT

TT

  

  

- alternatywa dla TDA7294

13

Projekty AVT

Elektronika dla Wszystkich

00

00

00

Rys. 1

22

22

77

77

66

66

22

22

pr¹dowego,  ich  wartoœæ  jest  dobrana  do

maksymalnego  pr¹du  wyjœciowego.  W  tym

przypadku  jest  to  równoleg³e  po³¹czenie

trzech  rezystancji  0,22Ω daj¹ce  wynikowo

rezystancjê  tylko  ok.  0,07Ω,  ustalaj¹c  tym

maksymalny  pr¹d  wyjœciowy  równy  10A

(Imax=0,7V/R).  Tak  ma³a  rezystancja  oraz

rozbicie jej na trzy rezystory umo¿liwi³a za-

stosowanie rezystorów ma³ej mocy. Reduku-

je  to  znacznie  wielkoœæ  p³ytki  monta¿owej,

ale  jest  niestety  okupione  trudnoœci¹  w  ich

zakupie.  Dalsz¹  czêœci¹  zabezpieczenia  s¹

rezystory R16, R20 oraz R30, R33 tworz¹ce

ogranicznik  pr¹du  z  charakterystyk¹  „pod-

ciêt¹”. Dziêki temu zabiegowi pr¹d zwarcio-

wy jest o ok. po³owê mniejszy ni¿ pr¹d mak-

symalny,  co  zabezpiecza  tranzystory  wyj-

œciowe  przed  przekroczeniem  maksymalnej

mocy  strat.  Aby  uk³ad  by³  niezawodny,  zo-

sta³ wyposa¿ony w dodatkowe zabezpiecze-

nia. Ich zadaniem jest ciche w³¹czenie/wy³¹-

czenie  wzmacniacza  przy  w³¹czaniu/wy³¹-

czaniu zasilania sieciowego, tak jak w przy-

padku zwarcia wyjœcia, na które wzmacniacz

jest  ca³kowicie  odporny.  Jak  prosty  mo¿e

byæ uk³ad takich zabezpieczeñ, mo¿na zoba-

czyæ w lewym górnym rogu rysunku 2. Tran-

zystory T1, T2 pracuj¹ w uk³adzie kompara-

tora z histerez¹, R1, R2, R4, R5 ustalaj¹ pro-

gi napiêæ. Dzia³a on w ten sposób, ¿e po zasi-

leniu uk³adu zaczyna ³adowaæ siê C1 g³ów-

nie przez pr¹d bazy T2 oraz rezystor R6. Po

przekroczeniu napiêcia progowego T2 zosta-

je  zatkany,  a  T3  zaczyna  przewodziæ.  Pr¹d

przep³ywa przez diodê Zenera DZ1, uaktyw-

niaj¹c  Ÿród³o  pr¹dowe  na  tranzystorze  T5.

W³¹cza ono g³ówne Ÿród³o pr¹dowe T4, czy-

li ca³y wzmacniacz. Podczas zwarcia wyjœcia

w  pierwszej  chwili  pr¹d  jest  ograniczany

przez  T12,  T14.  Po  pewnej  chwili  roz³ado-

wany  jest  C1  dziêki  pod³¹czeniu  go  za  po-

moc¹ R8, D4 do tranzystora T12. Spadek na-

piêcia na C1 wy³¹cza wzmacniacz, a ponow-

ne  w³¹czenie  nastêpuje  po  chwili,  gdy  C1

znów zostanie na³adowany. Jeœli zwarcie nie

zosta³o  usuniête,  proces  wy³¹czenia  powtó-

rzy siê, a po usuniêciu zwarcia wzmacniacz

przejdzie  do  normalnej  pracy.  Dodatkowy

uk³ad DZ2, R3, D1 ma za zadanie roz³ado-

waæ C1, czyli wy³¹czyæ wzmacniacz w przy-

padku  spadku  napiêcia  zasilania  uniemo¿li-

wiaj¹cego  poprawn¹  jego  pracê.  R10,  R11,

R14,  R18  oraz  C2  tworz¹  uk³ad  bootstrap

podnosz¹cy  dynamicznie  (w  rytm  sygna³u)

napiêcie zasilania stopnia steruj¹cego. Dziê-

ki niemu i wydajnym tranzystorom wyjœcio-

wym  wzmacniacz  przy  maksymalnej  mocy

charakteryzuje  siê  wyjœciowym  napiêciem

nasycenia  o  wartoœci  ok.2V  i  jest  to  jeden 

z  najlepszych  wyników  we  wzmacniaczach

mocy.  Przek³ada  siê  to  na  wysok¹  spraw-

noœæ,  a  w  porównaniu  z  kostk¹  TDA7294 

daje  do  25%  wiêcej  mocy  z  tego  samego

Ÿród³a zasilania.

Monta¿ i uruchomienie

Monta¿  uk³adu  mo¿na  wykonaæ  na  p³ytce

przedstawionej na rysunku 3. Zaczynamy od

dwóch  zworek,  które  wykonujemy  cienkim

przewodem  lub  srebrzank¹,  koñcz¹c  na  ele-

mentach  wy¿szych  i  tranzystorach  mocy.

Miêdzy punktami oznaczonymi A-A wykonu-

jemy  po³¹czenie  przewodem  w  izolacji 

o przekroju ok. 1mm

2

. Tranzystory mocy T8,

T13  przykrêcamy  do  radiatora  przez  odpo-

wiednie podk³adki izolacyjne. Pod T3 mo¿na

wywierciæ  w  radiatorze  otwór  o  œrednicy

5mm. Uruchomienie dla bezpieczeñstwa naj-

lepiej  przeprowadziæ  pod³¹czaj¹c  zasilanie

przez  szeregowe  rezystory  ma³ej  mocy 

22-47Ω.  Posiadacze  oscyloskopów  powinni

obserwowaæ, co siê dzieje na wyjœciu wzmac-

niacza. Dla bezpieczeñstwa mo¿na te¿ pod³¹-

czyæ g³oœnik przez szeregowy rezystor o war-

toœci kilkuset omów. Do wejœcia pod³¹czamy

generator  lub  dowolne  Ÿród³o  sygna³u  audio

za poœrednictwem potencjometru. Przed w³¹-

czeniem zasilania P1 skrêcamy w lewe skraj-

ne po³o¿enie. Szeregowo z ujemn¹ szyn¹ zasi-

lania  w³¹czamy  amperomierz.  Po  w³¹czeniu

zasilania  powinien  p³yn¹æ  niewielki  pr¹d 

o  wartoœci  kilku  mA,  a  po  kilku  sekundach

wzmacniacz  powinien  siê  uruchomiæ.  W³¹-

czenie  mo¿na  poznaæ  po  pojawieniu  siê  na-

piêcia  12V  na  diodzie  Zenera  DZ1,  a  pr¹d 

zasilania  nieznacznie  powinien  wzrosn¹æ. 

Jeœli  uruchomienie  przebieg³o  prawid³owo, 

14

Projekty AVT

Elektronika dla Wszystkich

Rys. 2 Schemat ideowy

po podaniu sygna³u na wejœcie w g³oœniku po-

winniœmy go us³yszeæ. Nie nale¿y za bardzo

rozkrêcaæ wzmocnienia, bo w zasilaniu znaj-

duj¹ siê rezystory ograniczaj¹ce pr¹d. Po kil-

ku minutach pracy ustal¹ siê warunki termicz-

ne  i  mo¿emy  przyst¹piæ  do  regulacji  pr¹du

spoczynkowego.  W  tym  celu  obracamy  P1 

w  prawo  do  momentu  zaobserwowania  na

amperomierzu wartoœci ok. 50mA. Mierzymy

jeszcze  napiêcie  sta³e  (bez  sygna³u)  na  wyj-

œciu. W przypadku takiej topologii uk³adu jest

ono  bardzo  ma³e  i  nie  powinno  przekroczyæ

±20mV. Na koniec zostaje usuniêcie rezysto-

rów z zasilania i sprawdzenie uk³adu przy pe³-

nej  mocy.  Odwa¿niejsi  mog¹  wykonaæ  test

zwarcia wyjœcia do masy, najlepiej przy graj¹-

cej g³oœno muzyce. Bêdzie wtedy s³ychaæ wy-

³¹czenie  wzmacniacza  i  po  chwili  jego  po-

nowne  w³¹czenie.  Mo¿na  te¿  sprawdziæ  po-

prawne dzia³anie ograniczników pr¹du, zwie-

raj¹c wyjœcie do masy przez rezystor ok. 1Ω.

Pomiar  wykonujemy  na  sinusoidzie  o  du¿ej

amplitudzie, obserwuj¹c sygna³ na oscylosko-

pie. Powinno byæ widoczne symetryczne ob-

cinanie wierzcho³ków sinusoidy, wzmacniacz

nie wy³¹czy siê, a pomiar wykonujemy przez

ok. 1sekundê. Po tych czynnoœciach pozostaje

ju¿ tylko rozkoszowanie siê dŸwiêkiem.

100W, 200W 

a mo¿e... wiêcej

W stopniu mocy zastosowano popularne tran-

zystory  N-MOSFET  typu  IRF540  (100V,

30A, 100W), wersja N ma wiêksz¹ moc wy-

nosz¹c¹  130W.  Mo¿e  siê  wydawaæ,  ¿e  ich

maksymalny pr¹d jest nieco na wyrost, jednak

zastosowanie  tych  tranzystorów  wi¹¿e  siê 

z ich bardzo du¿¹ moc¹ strat. Tak du¿¹ moc

mimo  ma³ej  obudowy  (TO220)  osi¹gniêto

dziêki  maksymalnej  temperaturze  struktury

175

o

.  Przez  to  wzmacniacz  dysponuje  moc¹

wyjœciow¹  rzêdu  100W  RMS.  A  mo¿na  j¹

uzyskaæ na 4Ω b¹dŸ 8Ω dziêki dopuszczalne-

mu  napiêciu  zasilania  ±50V.  Ograniczeniem

jest tu maksymalne napiêcie pracy tranzysto-

rów  IRF540,  zastosowanie  w  ich  miejsce

IRF640 (200V,18A, 125W)  pozwala na zasi-

lanie uk³adu do ±60V. Wzmacniacz modelo-

wy przeszed³ d³ugotrwa³e testy na zasilaczu, 

z  którym  uzyskiwa³  140W/4Ω.  Uk³ad  po-

cz¹tkowo zaprojektowany by³ z myœl¹ o mocy

wyjœciowej  rzêdu  200W/

4Ω.  Wi¹¿e  siê  to  z  napiê-

ciem  zasilania  bliskim

±60V, do którego jest przy-

stosowany. Jako tranzystory

mocy nale¿y wtedy zastoso-

waæ  potê¿ne  IRFP240  lub

IRFP250.  Konieczna  jest

zmiana  progu  ogranicznika

pr¹dowego  przez  wymianê

rezystorów R21-32, R35-37

na  wartoœæ  0,15Ω.  Du¿y

radiator i zastosowanie bar-

dzo cienkich podk³adek mi-

kowych  wraz  z  silnym  dociskiem  tranzysto-

rów mocy jest niezbêdne. Testy modelu na za-

silaczu  daj¹cym  moc  wyjœciow¹  225W/4Ω

potwierdzi³y  niezawodnoœæ  konstrukcji.  Lu-

bi¹cym  eksperymenty  i  wra¿enia  proponujê

zabawê  z  tranzystorami  IRFP  264N,  które

dziêki  maksymalnej  mocy  strat  siêgaj¹cej

400W (!)  teoretycznie  s¹  w  stanie  wycisn¹æ 

z  tego  niepozornego  uk³adu  moc  wyjœciow¹

ponad 300W. Zastosowanie cienkich podk³a-

dek z tlenku aluminium i wentylowanego rad-

iatora wydaje siê wtedy niezbêdne. Dla takich

eksperymentów powsta³ nieco bardziej rozbu-

dowany uk³ad pokazany na fotografii, a maj¹-

cy zabezpieczenia na przekaŸniku dziêki nie-

mu g³oœnik jest chroniony równie¿ przed sk³a-

dow¹ sta³¹. Dodatkowo na p³ytce znalaz³ siê

stabilizator  ±12V  do  zasilania  przedwzmac-

niacza subwoofera. Tak silne tranzystory mo-

cy  maj¹  du¿e  pojemnoœci  bramek  i  ca³y

wzmacniacz  niezbyt  dobrze  radzi  sobie 

z szybkimi sygna³ami, dlatego tak du¿e moce

polecam do zasilania g³oœnika subwoofera.

Dla dociekliwych

Bardzo rzadko w opisach konstrukcji wzmac-

niaczy  mocy  poruszany  jest  temat  charakte-

rystyki stabilizacji termicznej pr¹du spoczyn-

kowego. Teoretycznie pr¹d spoczynkowy po-

winien byæ niezmienny w funkcji temperatu-

ry.  Wzmacniacz  na  tranzystorach  MOSFET

nawet bez stabilizacji jest doœæ stabilny, a jego

pr¹d spoczynkowy wzrasta wraz z temperatu-

r¹ co najwy¿ej kilka razy. Do jego stabilizacji

czêsto wykorzystuje siê niewygodne termisto-

ry. W przedstawionym uk³adzie w tej roli za-

stosowano  jedno  z³¹cze  pó³przewodnikowe

(T3).  Podczas  wzrostu  temperatury  napiêcie

z³¹cza spada, zmniejszaj¹c pr¹d Ÿród³a pr¹do-

wego  zrealizowanego  na  T4,  a  tym  samym

pr¹d  spoczynkowy.  Dziêki  temu  prostemu

uk³adowi stabilizacja jest doœæ dobra. W prak-

tyce wraz ze wzrostem temperatury radiatora

pr¹d spoczynkowy nieco maleje. Pomiary wy-

kaza³y  najmniejsze  zniekszta³cenia  wzmac-

niacza przy pr¹dzie spoczynkowym ok. 50mA

i tyle powinien wynosiæ w temperaturze po-

kojowej po ustabilizowaniu siê warunków ter-

micznych.  Wa¿n¹  cech¹  jest  jego  wiêksza

wartoœæ podczas uruchomienia i w temperatu-

rze pokojowej – wynosi ok. 100mA. Test uru-

chomienia wzmacniacza po wyjêciu z lodów-

ki (ok. 5

o

C) wykaza³ jego wartoœæ na pozio-

mie 160mA. Za ten stan rzeczy odpowiedzial-

ne s¹ g³ównie elementy D2, D3 i T4, od któ-

rych  temperatury  równie¿  zale¿y  pr¹d  spo-

czynkowy. Mo¿na przyjaæ, ¿e D3 kompensuje

z³¹cze  BE  tranzystora  T4  i  dlatego  jest

umieszczona  blisko  niego.  Druga  dioda  pra-

cuje  jako  paso¿ytniczy  regulator  pr¹du  spo-

czynkowego  reaguj¹cy  na  temperaturê  oto-

czenia. Pocz¹tkowo w uk³adzie by³a stosowa-

na tylko dioda D3, ale wyst¹pi³y problemy z

p³ynnym ustawianiem pr¹du i jego nadmiern¹

kompensacj¹.  Z  tych  wzglêdów  wzmacniacz

nadaje siê do stosowania w pomieszczeniach

zamkniêtych, gdzie nie wystêpuj¹ du¿e waha-

nia  temperatur.  Mi³oœnikom  CAR-AUDIO

proponujê  zamiast  D2  wstawienie  stabilnej

diody referencyjnej np. LM285-1.2, co pomo-

¿e rozwi¹zaæ ten problem. Nale¿y wtedy pa-

miêtaæ  o  zwiêkszeniu  wartoœci  rezystora  R7

do 220Ω. 

Ci¹g dalszy na stronie 25.

15

Projekty AVT

Elektronika dla Wszystkich

Rys. 3 Schemat monta¿owy

Wykaz elementów
RReezzyyssttoorryy
R1,R3,R5,R9,R12,R13,R31,R34 . . . . . . . . 10kΩ
R2 . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 100kΩ
R4 . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 220kΩ
R6 . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 1MΩ
R7,R15,R20,R28,R33 . . . . . . . . . . . . . . . . 100Ω
R8,R10,R11,R19,R24,R32. . . . . . . . . . . . . . 1kΩ
R14,R18. . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 270Ω
R16,R17,R26,R30 . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 22kΩ
R21-R23,R35-R37. . . . . . . . . . . . . . . . . . 0,22Ω
R25. . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 680Ω
R27,R29 . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 22Ω
P1. . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 100Ω
KKoonnddeennssaattoorryy
C1 . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 10µF
C2,C9 . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 22µF
C3,C11 . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 10µF
C4,C6. . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 100pF
C5 . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 1nF
C7 . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 470nF
C8. . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 33pF
C10,C12,C13 . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 100nF
PPóó³³pprrzzeewwooddnniikkii
D1-D5 . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 1N4148
DZ1-DZ3 . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . C12V
T1,T2,T4 . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . BC556
T3,T5,T10-T12,T14 . . . . . . . . . . . . . . . . . BC546
T6,T7,T9. . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . MPSA92
T8,T13. . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . IRF540
PPoozzoossttaa³³ee
ARK3

KKoom

mpplleett  ppooddzzeessppoo³³óóww  zz  pp³³yyttkk¹¹

jjeesstt  ddoossttêêppnnyy  ww ssiieeccii  hhaannddlloowweejj  AAVVTT  

jjaakkoo  kkiitt  sszzkkoollnnyy  AAVVTT--22776622..

25

Odœwie¿amy kity AVT

Elektronika dla Wszystkich

W takim uk³adzie pr¹d spoczynkowy jest bar-

dzo  stabilny,  a  uruchomienie  wzmacniacza

och³odzonego za oknem w zimowy dzieñ (-5

o

C)

da³o pr¹d spoczynkowy  o wartoœci ok. 40mA.

Pomiar pr¹du spoczynkowego mo¿e du¿o

powiedzieæ o szybkoœci wzmacniacza. Wyko-

nujemy go bez obci¹¿enia, podczas wystero-

wania wzmacniacza ró¿nymi czêstotliwoœcia-

mi  z  ró¿n¹  amplitud¹.  Oka¿e  siê  wtedy,  jak

bardzo  pobór  pr¹du  wzrasta  wraz  ze  wzros-

tem czêstotliwoœci i amplitudy wysterowania.

Taki pomiar sygna³em prostok¹tnym o du¿ej

amplitudzie  i  du¿ej  czêstotliwoœci  mo¿e  do-

prowadziæ nawet do uszkodzenia wzmacnia-

cza. W prezentowanym uk³adzie doprowadza

tylko do wy³¹czenia wzmacniacza przez sys-

tem  zabezpieczeñ.  Odpowiedzialne  za  ten

stan  rzeczy  s¹  du¿e  pojemnoœci  wejœciowe

tranzystorów MOSFET i ma³y pr¹d steruj¹cy.

Omówienia  wymaga  zastosowany  uk³ad

bootstrapu. Nie jest to klasyczny uk³ad stoso-

wany we wzmacniaczach mocy w roli dyna-

micznego Ÿród³a pr¹dowego. 

Konfiguracja  elementów  R10,  R11,  R14,

R18, C2 tworzy pewnego rodzaju „pompê ³a-

dunkow¹”, dziêki której zasilanie wstêpnego

stopnia wzmacniacza jest wy¿sze od napiêcia

zasilania.  Stopieñ  podbicia  tego  napiêcia  jest

zale¿ny  g³ównie  od  rezystancji  R14,  R18 

i czym mniejsza wartoœæ tych rezystorów, tym

wiêksze  podbicie.  Nie  nale¿y  jednak  przesa-

dzaæ,  bo  podczas  dodatniej  po³ówki  sygna³u

napiêcie  zasilania  jest  podbijane,  ale  niestety

podczas ujemnej jest w takim samym stopniu

obni¿ane. Rezystory te zosta³y dobrane do ty-

powych warunków pracy w zakresie napiêæ za-

silaj¹cych  ±30-50V.  Aby  uk³ad  bootstrapu

dzia³a³  efektywnie,  nale¿y  dla  niskich  napiêæ

zmniejszyæ wspomniane rezystory do 220Ω, a

przy napiêciach wysokich zwiêkszyæ do 330Ω.

Warto  jeszcze  wspomnieæ  o  elementach

sprzê¿enia zwrotnego, które s¹ takie same jak

typowa aplikacja TDA7294. Z tego wzglêdu

uk³ad  odziedziczy³  cechy,  ¿eby  nie  powie-

dzie栖 wady tego rozwi¹zania. Jest to g³ów-

nie ma³e wzmocnienie napiêciowe i ma³a re-

zystancja wejœciowa oraz doœæ wysoko le¿¹ca

dolna czêstotliwoœæ graniczna. Bez k³opotów

mo¿na  sobie  z  tym  poradziæ,  zmniejszaj¹c

R25 do 330Ω – otrzymujemy dwa razy wiêk-

sze  wzmocnienie.  Konieczne  jest  wtedy

zwiêkszenie  pojemnoœci  C9,  aby  zachowaæ

lub  obni¿yæ  doln¹  czêstotliwoœæ  graniczn¹.

Warto powiêkszyæ te¿ C7 oraz C2. Zwiêksze-

nie  rezystancji  wejœciowej  rzadko  jest  ko-

nieczne. Ja tylko dodam, ¿e pierwsze prototy-

py prawid³owo pracowa³y na rezystancji wej-

œciowej i sprzê¿enia o wartoœci 100kΩ.

Wspomnê  jeszcze  o  uk³adzie  szeregowej

cewki  z  rezystorem,  stosowanej  na  wyjœciu,

którego  to  uk³adu  nie  ma  w  tym  wzmacnia-

czu. G³ównie dlatego, ¿e wzmacniacz pocz¹t-

kowo projektowany by³ do wspó³pracy z g³oœ-

nikiem niskotonowym w subwooferze, gdzie

nie  jest  on  konieczny.  Taka  cewka  zajmuje

sporo miejsca i w zasadzie nie jest konieczna.

Standardowy  test  na  sygnale  prostok¹tnym 

z  do³¹czonym  równolegle  kondensatorem

0,47-1µF do obci¹¿enia wykaza³ dobr¹ stabil-

noœæ wzmacniacza.

Zasilacz

Dobór  zasilacza  do  wzmacniacza  mocy  nie

powinien  sprawiæ  wiêkszego  problemu.  Po-

cz¹tkuj¹cym  przypomnê  tylko,  ¿e  moc  wyj-

œciowa wzmacniacza jest zale¿na g³ównie od

napiêcia  zasilania  pod  obci¹¿eniem.  Dlatego

wysokie  zasilanie  wzmacniacza  na  s³abych

tranzystorach  np.  IRF530  spowoduje  osi¹g-

niêcie  du¿ej  mocy  np.  200W,  jednak  tylko

przez krótk¹ chwilê. Nie zalecam stosowania

oddzielnych  bezpieczników  na  zasilanie  do-

datnie i ujemne. W uk³adzie bez zabezpiecze-

nia  DC  uszkodzenie  wzmacniacza  przepala

jeden  bezpiecznik,  co  powoduje  pojawienie

siê napiêcia sta³ego na wyjœciu i uszkodzenie

drogiego  g³oœnika.  Bezpiecznik  po  stronie

pierwotnej  transformatora  zasilaj¹cego  jest

wystarczaj¹cy.  Nie  warto  te¿  przep³acaæ  za

transformator  zasilaj¹cy.  Ze  wzglêdu  na  im-

pulsowy charakter sygna³u muzycznego oraz

œredni¹  impedancjê  kolumny  g³oœnikowej

wiêksz¹ od znamionowej, moc transformatora

mo¿e byæ równa mocy wyjœciowej wzmacnia-

cza.  Taki  „s³abszy”  zasilacz  charakteryzuje

siê wiêkszym przysiadaniem napiêcia pod ob-

ci¹¿eniem, co jednak nie wp³ywa niekorzyst-

nie  na  pracê  wzmacniacza.  A  paradoksalnie

nawet zwiêksza jego moc muzyczn¹.

Ireneusz Powirski