Питание предварительных усилителей на ОУ
 

Рассматривая собираемые на Форуме усилители, обратил внимание, что часто питание предварительных усилителей (ФНЧ, темброблоки и тому подобное) организуют от отдельной обмотки трансформатора или даже от отдельного транса. Между тем уровень собираемых усилителей таков (включая Ланзары, Холтоны, Мосфиты), что объективной необходимости в этом нет. Предусилитель можно запитать от БП усилителя мощности без какого-либо ухудшения качества его работы. Лично я глубоко сомневаюсь, что кто-либо сумеет на слух уловить разницу в работе предусилителя питаемого по этой схеме с работой предусилителя с питанием даже от отдельного трансформатора. Если такая разница и будет, то скорее всего она будет в пользу представленного здесь варианта.

Итак схема.

Вложение 123664


Элементы D1, D2, R1, R2, C1-C4 создают фильтр нижних частот развязывающих питание предусилителя от влияния колебаний напряжения создаваемых усилителем мощности. На остальных элементах создан параметрический стабилизатор.

В отличие от интегральных стабилизаторов типа 78хх/79хх и подобных, параметрические стабилизаторы не самовозбуждаются и не дают выбросов напряжения при резких изменениях тока в нагрузке. Их работа более плавная и предсказуемая, что положительно сказывается на звуке. Единственно в чем они уступают интегральным стабилизаторам - это более низкий коэффициент стабилизации и, как следствие, более высокий уровень пульсации выходного напряжения. Но для схем с двухполярным питанием это не имеет особого значения. Во всяком случае, в тех схемах, где к питанию предъявляются какие-то особые требования, стабилизаторы типа 78хх/79хх и им подобные тоже использовать нельзя.
Лично я давно уже отказался от использования стабилизаторов типа 78хх/79хх для питания предусилителей. Какой-либо реальной пользы от них нет, а проблемы с ними возникают частенько. Не советую их использовать и другим, особенно если нет в наличии осциллографа и невозможно посмотреть что творится у них на выходе.

Схема рассчитана на выходной ток до 50 мА. При необходимости выходной ток можно увеличить до 100 мА, но в этом случае сопротивление резисторов R1 и R2 нужно уменьшить до 10 Ом, а емкость конденсаторов С1 и С2 увеличить до 1000 мкФ.

Транзисторы можно заменить на любую другую комплементарную пару подходящую по напряжению, току и мощности. При выходном токе более 20 мА необходимо подобрать транзисторы с коэффициентом передачи тока не менее 100. Впрочем, в любом случае чем больше тем лучше. При излишнем нагреве к транзисторам можно прикрутить радиаторы, но в большинстве случаев это не понадобится.

При указанных номиналах R3 и R4 стабилизатор работоспособен в диапазоне входных напряжений от +/-25В до +/-33В. Подогнать стабилизатор под конкретное входное напряжение из диапазона от +/-17В до +/-50В можно с помощью изменения номиналов резисторов R3 и R4. Формула для расчета приведена на схеме. Кстати, сделать расчет этих резисторов советую в любом случае. Чем ближе установленный резистор соответствует расчетному значению, тем в более близком к оптимальному режиму будет работать стабилитрон. Однако перегибать палку с точным подбором тоже не нужно, достаточно взять ближайшее от расчетного нижнее значение из стандартного ряда.

Стабилитроны на 13В выбраны не случайно. При таком их напряжении на выходе получится примерно +/-12.5В, а для большинства операционных усилителей наиболее благоприятным является питание в диапазоне +/-12В...+/-13В.

При использовании трансформаторных (не импульсных) блоков питания конденсаторы на 100n можно не ставить. Их отсутствие скорее всего не скажется на работе схемы. Но если они есть в наличии, то лучше установить. Хуже от их установки точно не станет.

Разводка печатной платы выполнена под широкую номенклатуру возможных деталей и вертикальную установку диодов, стабилитронов и резисторов. Кому надо, оптимизирует под свои детали.


Вложение 123665

Обычно стабилитроны я шунтирую электролитами ёмкостью не менее 100 мкФ. На мой взгляд - более качественная фильтрация. Хотя опять же - номинал зависит от потребляемого тока. В УНЧ, который я так люблю собирать, в стандартной схеме, применены стабилитроны на 15 В и электролиты ёмкостью 10 мкФ. Я увеличил ёмкость до 47 мкф. В связи с использованием отечественных ОУ, я счёл нужным питать их напряжением, близким к номинальному (~ 14-15 В).

Не могу с тобой согласиться. Интегральные стабы, отлично себя зарекомендовали в работе, а что бы избежать возможность самовозбуждения 78хх, и ему подобных, то просто на его выход надо повесить резистор в 1 ком. И всё. Но зато простота, маленькие пульсации на выходе, приличный ток, и полное отсутствие каких либо настроек. Я, в свою очередь, полностью отказался от стабилизаторов на транзисторах.

Пульсации для современных ОУ особой роли не играют. Выбор номинала конденсатора я делал исходя из необходимой достаточности. Впрочем тут у каждого свобода действий, печатная плата позволяет туда даже на 1000 мкФ конденсатор поставить.


Про пульсации сказал. Простота получается не всегда. Входное допустимое напряжение для большинства 78хх не превышает 30В. Поэтому приходится городить перед ними схему понижения напряжения, либо запитывать от отдельной обмотки трансформатора. Ни в том ни в другом случае проще не получается.
Про приличный ток... - это уже совсем другая песня, в предусилителях редко бывает более 30 мА.

И что самое главное, мы получаем надежное, гарантированное и достаточное по качеству питание в широком диапазоне входных напряжений (фактически ограниченным только параметрами применяемого транзистора), без всяких сюрпризов свойственных стабилизаторам 78хх/79хх.


Впрочем, я вовсе не призываю всех и всегда использовать эту схему. Но если кто-то зайдет в тупик с 78хх/79хх, пусть вспомнит этот вариант питания.

А часто, исключая усилители Hi-Fi, где предъявляются повышенные требования к звуку, можно обойтись и одними стабилитронами, без транзистора... :)

... и для таких токов 814/815 явно излишняя "достаточность"

Для усилителей класса Hi-Fi качества данного питания вполне достаточно. Hi-Fi вообще можно питать без всякой стабилизации через сглаживающие RC или RCL цепочки, что часто и делается в серийных схемах.


Дело не только в токах. Если, например, питание усилителя 33В, то при токе 30 мА на транзисторе будет выделяться 20х0.03=0.6 Вт. Транзисторы типа КТ502/КТ503 такую мощность не осилят.

И здесь всё очень просто. Если питание перед стабом несколько превышает допустимое, то нужно поставить перед ним резистор ( сопротивление подбирается опытным путём ). И опять всё. Ну я не знаю, Андрей, где уж ты взял такие стабы, но у меня никогда ничего подобного не было ( я о сюрпризах )! Меня вообще эта тема удивляет...

Ты видать в каком-то идеальном миру живешь. Ну почитай.

Ну почитал. Бывает. А я покупаю деталюшки в Вольтмастере, или, если не лень ехать , то на рынке в Митино ( есть у нас такой радиорынок. Для тех кто не знает ). И не было ещё у меня случая, что бы был косяк с деталями. Вполне приличное качество и цена . Хотя вполне допускаю, что какая нибудь партия элементов из Поднебесной, может легко испортить настроение . Взять хотя бы любимую всеми 7294. Сколько несбыточных надежд было связанно с этой МС! Что же теперь , повесить паяльник на гвоздь? НЕ ДОЖДУТСЯ ! Так ударим же качественными схемами на МП 39 б, по китайскому некачественному , но так горячо всеми любимому , товару!