Усилитель на германиевых транзисторах своими руками
Просматривая публикации в интернете, а также видеоролики на ресурсе YouTube, можно отметить устойчивый интерес к сборке относительно несложных конструкций радиоприемников различных типов ( прямого преобразования, регенеративных и других) и усилителей звуковой частоты на транзисторах, в том числе и на германиевых.
Сборка конструкций на германиевых транзисторах является своего рода ностальгией, потому что эра германиевых транзисторов закончилась лет 30 тому назад, собственно, как и их производство. Хотя аудиофилы по прежнему спорят до хрипоты, что же лучше для высокой верности воспроизведения звука-германий или кремний?
Оставим высокие материи и перейдем к практике…
Есть планы повторить пару конструкций несложных радиоприемников (прямого преобразования и регенеративных) для приема в диапазоне коротких волн. Как известно, усилитель ЗЧ является обязательной составной частью любого радиоприемника. Поэтому было принято решение изготовить УЗЧ в первую очередь.
Усилитель низкой ( или звуковой, кому как удобно) частоты будет изготовлен отдельным узлом, так сказать, на все случаи жизни…
УЗЧ будем собирать на германиевых транзисторах производства СССР, благо у меня их лежит разных типов наверное до сотни. Видимо настало время дать им вторую жизнь.
Для радиоприемника большая выходная мощность УНЧ не нужна, достаточно до нескольких сотен милливатт.Поиск подходящей схемы привел вот к этой конструкции.
Данная схема подходит как нельзя кстати. Выходная мощность -0,5 Вт, все транзисторы германиевые , к тому же имеются в наличии, частотная характеристика оптимизирована для радиоприемников ( ограничена сверху частотой 3,5 кГц), достаточно большое усиление.
Принципиальная схема усилителя.
Все необходимые для сборки усилителя детали недефицитные. Транзисторы МП37, МП39, МП41 взял первые попавшиеся под руку. Выходные транзисторы ГТ403 рекомендуется подобрать по коэффициенту усиления, но я этого не делал-у меня было пару штук новых из одной партии, их я и взял. Входной МП28 оказался в единственном экземпляре, но исправный.
Все транзисторы были проверены омметром на исправность. Как оказалось, это не гарантия от неисправностей, но об этом ниже…Электролитические конденсаторы взял импортные, С1-пленочный, С5-керамический.
В программе SprintLayout создаем разводку печатной платы. Вид со стороны печатных проводников.
Собственно, печатную плату, изготавливаем при помощи ЛУТ, травим в хлорном железе.
Запаиваем все необходимые детали. Плата собранного усилителя выглядит так.
Поскольку выходная мощность усилителя невелика-радиаторы для выходных транзисторов не нужны. При работе они еле теплые.
Настройка усилителя.
Собранный усилитель нуждается в некоторой настройке.
После подачи питания 9В замеряем напряжения в контрольных точках , которые указаны на схеме, приведенной выше. На коллекторе транзистора VТ2 напряжение было минус 2,5 В при необходимых -3…4 В.
Подбором резистора R2 устанавливаем необходимое напряжение.
С каскадом предварительного усиления на транзисторах VТ1 и VТ2 никаких проблем в настройке не возникло. Иная ситуация сложилась с выходным каскадом. Замер напряжения на средней точке (точка соединения эмиттер VT6 и коллектор VT7) показал величину минус 6 В. Попытка изменить напряжения путем подбора резисторов R7 или R8 не привела к желаемым результатам.
Кроме того, был занижен общий ток покоя усилителя- 4 мА вместо 5…7 мА. Виновником неисправности оказался транзистор VT3. Он хоть и прозванивался омметром как исправный, но в схеме работать отказался. После его замены все режимы транзисторов усилителя установились автоматически согласно указанным на схеме. Напряжения на электродах транзисторов в моем экземпляре усилителя при напряжении питания 9В указаны в таблице.Напряжения измерены тестером DT830B относительно общего провода.
Ток покоя усилителя устанавливается подбором диода D2 типа Д9. С первым попавшимся диодом у меня получился ток покоя 5,2 мА, т.е. то, что нужно.
Для проверки работоспособности подаем от генератора звуковых частот Г3-106 синусоидальное напряжение уровнем 0,3 мВ частотой 1000 Гц.На фото- уровень выходного напряжения примерно 0,3В по стрелочному прибору. Сигнал дополнительно ослаблен на 60 дБ (в 1000 раз) делителем на выходе генератора.
К выходу усилителя подключаем нагрузку –резистор МОН-2 сопротивлением 5,6 Ом. Параллельно нагрузочному резистору подключаем щупы осциллографа. Наблюдаем чистую, без искажений синусоиду.
На экране осциллографа цена деления по вертикали -1В/дел. Следовательно размах напряжения составляет 5В. Эффективное напряжение составляет 1,77В. Имея эти цифры можем вычислить коэффициент усиления по напряжению:Выходная мощность на частоте 1 кГц составила:
Видим , что параметры усилителя соответствую заявленным.
Понятно, что данные замеры не совсем точны, потому как осциллограф не позволяет замерять напряжение с высокой точностью ( это не его задачи), но для радиолюбительских целей это не столь принципиально.
Усилитель имеет высокую чувствительность, поэтому при неподключенном никуда входе в динамике негромко прослушиваются шумы и фон переменного напряжения.
При закороченном входе все посторонние шумы исчезают.
Осциллограмма напряжения шумов на выходе усилителя при закороченном входе:
Цена деления по вертикали -20мВ/дел. Размах напряжения шумов и фона около 30мВ. Эффективное напряжение шумов-10мВ.
Другими словами-усилитель достаточно тихий. Хотя в авторской статье указывается уровень шумов -1,2мВ. Возможно, в моем случае сыграла свою роль не совсем удачная разводка печатной платы.
Подавая на вход усилителя переменное напряжения различных частот при неизменном уровне и контролируя выходное напряжение на нагрузке осциллографом можем снять график амплитудно-частотной характеристики данного УНЧ.
Вот как выглядит АЧХ моего экземпляра усилителя:
Полоса пропускания по уровню минус 3дБ получилась 200Гц…7кГц. Уровень минус 3 дБ отмечен на графике красной пунктирной линией. Небольшой видеоролик о работе описанного в данной статье усилителя.
Update от 22.01.2018 года.
Изготовил и опробовал еще один усилитель НЧ на германиевых транзисторах.
Статья об этом усилителе здесь: Лампово-транзисторный УНЧ.
Усилитель на германиевых транзисторах своими руками: 52 комментария
Здравствуйте. С Новым Годом!
Начал постройку усилителя на макетке, выходные транзисторы применил П201аэ, других не нашёл в закромах. Выставил режимы транзисторов, ток покоя 12мА. Звук получается сильно зажат на низких частотах, подскажите в чём может быть причина? Выходные транзисторы с h21-9.
Здравствуйте. И вас с Новым Годом! Не совсем понял, что значит » сильно зажат на низких частотах»?? В выходном сигнале нет низких частот??
Вы повторили этот усилитель по полной схеме на семи транзисторах??
Попробуйте подать сигнал минуя предварительный усилитель, то есть на левый вывод конденсатора С4.
У вас эмитер тр.VT5 никуда не подключен на плате не будет работать.
Чисто механическая ошибка.
Пробуйте увеличить ток покоя до 50мА. Конденсатор C9 увеличьте до 1000 мкФ.
Хотя при увеличении тока покоя придется поставить выходные транзисторы на радиаторы. Возможно ток покоя 50 мА для ГТ403 высоковат. Я на П215 собирал.
А ссылку на печатную плату можно?
Ссылка на скачивание печатки для этого УНЧ: https://drive.google.com/open?id=1F3JohwocDJAzHgXbikcHhS4-Gyg2MMvz
На печатке нужно бы добавить больше «земли»-я там земляные проводники развел тонкими линиями.. это не есть хорошо.
земля разведена совершенно неправильно, поэтому и шумы, и всё остальное
Кроме чтения книг и их цитирования, можно попробовать собрать подобное… И убедиться, что никаких особых шумов там нет и не было.
Я проще поступил, валялся у меня VEF-202 полуразобранный, который как донор использовался. Вот я от него усилитель и отрезал. Правда использую с 4х омным 6ГДШ. Теперь бы руки дошли корпус для этого всего сделать.
У меня не было ВЭФа-донора)) Поэтому сваял этот УНЧ.. Планировал его применить в приемнике ПП в стиле ретро.. Но, потом передумал.
Чем заменить МП28?
Да, в принципе, любыми германиевыми-МП27, МП39, МП40, МП41.
Просто МП28 и МП39Б (именно с буквой Б) считаются малошумящими. Их желательно ставить в первые каскады усилителя
прошу прощенья, правильно, не МП28, а — П28
Малошумящими они считались по меркам 70-х годов. Применительно к этой схеме , можно ставить любые германиевые. Особой разницы не будет, ввиду того что общий коэффициент усиления сравнительно небольшой.
Верно. Подобно тому, как с годами менялись ГОСТы на 0 и 1 классы Hi-Fi аудиотехники.
Заменил VT1-VT2 на МП39Б. Все работает отлично. Лабает от FM мобилки хорошо.
Ну вот и прекрасно.
МП-28, МП-27, разве есть такие транзисторы?
ВЫпускались во времена СССР. Германиевые, низкочастотные.
Вы ошибаетесь
Были транзисторы П27 и П28, но не как не МП
Слегка ошибаетесь как раз Вы. Были и П27(28), и МП27(28). Вот страничка из справочника Терещука: http://www.myhomehobby.net/wp-content/uploads/2018/08/p0197-e1535480690431.jpg
У меня есть «живые» экземпляры таких транзисторов. Сег просто нету времени их сфотографировать и показать.
Дак покажите МП27, найдите время
В справочнике отпечатка.
Нашел П27А. Возможно, что у Терещука опечатка. Потому что в справочнике Горюнова от 1981 года тоже есть только П27-28.
Дальше что? Что это меняет?
Чтоб не опытные радиолюбители не искали МП27
Здесь я с вами соглашусь, но частично. МАлоопытные радиолюбители ( то есть молодежь) такими древностями, увы, не интересуется. А кто постарше, те сами разберутся. Я вот верил справочнику Терещука, теперь вижу, что ошибался.
Тут я с вами тоже соглашусь
Не совсем удачная я бы сказал схема усилителя на германиевых транзисторах. Я собирал усилитель с обратной связью на П213-217 из Ради0 1970 №2. Он не такой низкочастотный. Верхняя граница у него 20 кГц. Ну и помощнее.
Вполне удачная схема. Ведь этот УНЧ изначально был предназначен для применения в приемнике прямого преобразования. Для этих целей его параметров хватает с головой. Для прослушивания музыки, конечно же, нужен более качественный усилитель.
Печатная плата с ошибками напечатана. Эмиттер транзистора висит в воздухе! Это не допустимо! Работать не будет!!!
Да.. там ошибка. Но в файле печатки там всё правильно.
Делал ваш приемник на кп327 модернизированный. Не заработал. Со схемой что-то не так.
Что именно не заработало? Не было генерации? Схема рабочая, видео ведь даже есть.
> С7-керамический
Возможно всё таки С5?
Да, спасибо. Уже исправил.
Здравствуйте, можете подсказать? Значит спаял я схему, а во включённом положении, без нагрузки,, транзисторы нагревается просто так. Заранее спасибо.
День добрый.
Какие именно транзисторы греются?? Выходные?? или все подряд???
Кроме того, что схема спаяна, нужно ее немного наладить. Всё это описано в статье. Выставить половину напряжения питания на выходе усилителя-на схеме указано. Проверить ток потребления. Возможно диод подобрать. И главное-ВСЕ детали должны быть проверены на исправность.
Здравствуйте. Греются именно выходные. Напряжение на средней точке 1,83 вольта. Ток покоя почему — то выше 7 мА. Диод с оранжевой точкой. И можно вопрос, какой вы применили резистор R2?
Резистор R2 не помню уже какой был. Да какая разница-ставим 150К , смотрим какое напряжение на коллекторе VT2, и подбираем.
1,83 В на средней точке-это никуда не годится..
Главное-в этой схеме при исправных деталях и правильном монтаже все режими устанавливаются автоматически. То есть и на средней точке будет половина напряжения питания. Вывод-ищем косяки…
R2- на коллекторе 2,67 в, это нормально? Спасибо за помощь.
Сойдет.
Понимаю,прошло много времени,но может админ и ответите.А можно его приспособить для усилителя головных телефонов.Вообще эта схемка годится к модернизации,конечно,только на германиевых транзисторах этих серий?
Схема для модернизации годится. Для телефонов выходная мощность этого усилителя несколько избыточна. Кроме того, каскады на транзисторах VT1 и VT2 можно исключить. Они нужны были при использовании данного усилителя с приемником прямого преобразования. Поэтому, телефоны лучше подключить примерно так:
https://forum.datagor.ru/uploads/monthly_04_2016/post-1-0-03517700-1460725429.png
Vďaka za článok. Podrobne všetko popísané. A tiež pekné odpovede od admina.
зачем базу соеденять с эмитером второго каскада ? сам придумал ? где смещение базы по плюсу минусу термостаб слышал такое ?
учись схемы проектировать
Вася, иди учи азы радиотехники. Если ты не знаешь, что такое усилитель с непосредственными связями между каскадами. Если ты не знаешь, что такое отрицательная обратная связь.
Здравствуйте! Если убрать С5, как изменится АЧХ, замеры не делали?
Нет, замеры не делал. Но, если порассуждать…
С5 стоит в цепи ООС. С увеличением частоты его емкостное сопротивление уменьшается, и наоборот.
Таким образом, с увеличением частоты сигнала получаем усиление ООС, что снижает общий коэффициент усиления УНЧ. То есть, С5 способствует ограничению диапазона рабочих частот сверху.
И это всё логично. Этот УНЧ разрабатывался для применения с радиоприемниками.
Отсюда вывод- убрав С5, расширим полосу рабочих частот сверху.
С вашими рассуждениями полностью согласен, хотел узнать верхний предел для возможности прослушивания музыки. Все таки ГТ403 очень низкочастотный и как он повлияет на АЧХ?
Это по справочникам гт403 якобы низкочастотный. Но этот тип транзисторов массово применялся в свое время в бытовой аппаратуре. Например, есть у меня древний кассетный магнитофон Весна-201 стерео. В эпоху магнитофонных кассет только на нем и слушал музыку. А у этого магнитофона как раз и стоят ГТ403 на выходе. Мое мнение- если не предъявлять уж слишком высокие требования, музыку на гт403 вполне можно слушать.