Bazată pe o structură simplă de amplificator de medie putere și un preamplificator-corector de ton, schema prezentată în figură are câteva performanțe notabile:
-
- impedanța de sarcină: 4 Ohm;
- puterea de ieșire: Po = 10 W;
- banda de trecere pentru o neuniformitate de maximum 3 dB: 30 Hz – 35 kHz pentru o putere de 10 W la ieșire;
- distorsiuni armonice la 0,8 Po: maximum 1%;
- impedanța de intrare: 10 kOhm;
- sensibilitatea de intrare pentru Po = 10 W: maximum 100 mVef;
- raport semnal/zgomot: minimum 60 dB;
- eficacitatea corecției de ton: +/-10 dB la 100 Hz; +/-10 dB la 10 000 Hz (ambele raportate la frecvența de 1 000 Hz).
Așa cum am menționat, acest amplificator este compus din două blocuri funcționale distincte.
Primul bloc este un preamplificator-corector de ton ceva mai deosebit față de cele întâlnite în literatura de specialitate. Față de corectoarele de ton Baxandall clasice, care la frecvența de 1 000 Hz au, în general, amplificarea apropiată de unitate, acest tip de montaj aduce un câștig supraunitar. Schema, cu unele mici modificări, realizată în varianta propusă cu T1, T2.
Tranzistoarele T1 și T2 sunt cuplate galvanic și formează preamplificatorul propriu-zis. Montajul posedă o bună stabilitate termică (antidrift) datorată reacției negative de curent continuu prin intermediul rezistenței R4*.
Corecția de ton, ca și la montajele Baxandall, se aplică tot într-o rețea de reacție negativă, dar de curent alternativ, de la ieșirea preamplificatorului în emitorul tranzistorului T1. Amplificarea la 1 000 Hz se apropie de 20 dB (10 ori). De la frecvența mai sus menționată, spre cele două capete ale benzii audio (inferior, 30-100 Hz și superior, 10 kHz – 16 kHz) se acționează cele două corecții de ton, de „joase” și „înalte”, prin intermediul potențiometrelor P1 și P2. Potențiometrul P3 reglează câștigul întregului ansamblu. Dacă în domeniul frecvențelor înalte constructorul dorește o accentuare mai pronunțată, se recomandă montarea în paralel cu R3 a unui grup RC serie (0,22 uF + 100 Ohm), așa cum este reprezentat în figură.
Pentru reducerea influenței brumului, impedanța de intrare a montajului a fost redusă artificial prin intermediul rezistenței R1.
Al doilea bloc, al etajului final, conține patru tranzistoare, T3, T4, T5 și T6, care asigură o amplificare de aproximativ 10 ori (20 dB). Câștigul poate fi modificat din raportul rezistențelor R14 și R15, fără a micșora R14 sub 75 Ohm și fără a depăși pentru R15 valoarea de 2 kOhm. Impedanța de intrare în amplificatorul de putere este de circa 100 kOhm.
Pentru punerea în funcțiune a întregului ansamblu se va proceda în felul următor:
-
- din rezistența R4* se va tatona valoarea sa până ce se obține în emitorul tranzistorului T2 o tensiune continuă față de masă de aproximativ 2,5 V;
- din potențiometrul R13 se reglează tensiunea din emitorul tranzistorului T6, ce trebuie să fie de 12 V;
- se întrerupe circuitul de colector al tranzistorului T5 (punctul A) și se montează un miliampermetru; pornind de la valoarea de 8-10 Ohm a rezistenței R16 și măsurând curentul de repaus, se urmărește ca acul miliampermetrului să indice între 5 și 10 mA, după care se reface circuitul de colector al tranzistorului mai sus menționat. R16 nu trebuie să depășească 20 Ohm.
Tranzistoarele T5 și T6 se vor monta pe radia-toare din tablă de aluminiu de cel puțin 2 mm grosime și cu o suprafață mai mare de 25 cm2.
Se recomandă, de asemenea, utilizarea de rezistențe cu peliculă metalică în construcția părții de preamplificator-corector de ton.
1. De ce se folosește un reglaj din rezistența R4* pentru stabilirea punctului static
Asteriscul de lângă numele unei componente (cum este R4*) indică o componentă „tatonabilă”. Aceasta înseamnă că valoarea ei exactă nu poate fi fixată ferm din fabrică, ci trebuie aleasă experimental în timpul testării montajului.
Tranzistoarele din preamplificator (T1 și T2) sunt cuplate galvanic (direct, fără condensator între ele). Acest tip de cuplaj oferă un răspuns excelent în frecvență, dar are un dezavantaj major: orice variație minusculă de curent sau de temperatură din primul tranzistor (T1) este amplificată direct de al doilea tranzistor (T2).
Se folosește rezistența R4* în acest punct din următoarele motive:
- Compensarea dispersiei tehnologice: Tranzistoarele din aceeași serie (de exemplu, BC107 sau BC177) au variații masive ale factorului de amplificare în curent (\(\beta \) sau \(h_{FE}\)), uneori între 100 și 800. Ajustarea lui R4* compensează aceste diferențe de fabricație.
- Stabilirea punctului static optim: Autorul menționează că în emitorul lui T2 trebuie obținută o tensiune fixă de 2,5 V. Această valoare asigură că tranzistorul T2 lucrează exact în mijlocul zonei sale liniare. Astfel, semnalul audio se poate extinde maxim în sus și în jos fără ca unda să fie „tăiată” (limitată), reducând la minimum distorsiunile armonice.
- Bucla de reacție negativă (Antidrift): R4* închide o buclă de reacție negativă în curent continuu de la ieșirea etajului (T2) înapoi la intrare (T1). Dacă tranzistoarele se încing și tind să lase să treacă mai mult curent, reacția prin R4* modifică potențialul din baza lui T1 pentru a contracara această tendință, oferind montajului o stabilitate termică excelentă.
2. Modul în care se reglează curentul de repaus (de mers în gol) în etajul final
Reglarea curentului de repaus (curentul de mers în gol sau bias) este cea mai critică operațiune la un etaj final în contratimp. Dacă acest curent este prea mic, apare o distorsiune extrem de neplăcută la volum redus (distorsiunea de încrucișare sau crossover). Dacă este prea mare, tranzistoarele finale (T5, T6) se supraîncălzesc rapid și se distrug prin ambalare termică.
Autorul propune o metodă clasică și sigură pentru a regla valoarea optimă de 5-10 mA:
- Pregătirea circuitului: Montajul se alimentează, dar fără a aplica semnal audio la intrare (intrarea se scurtcircuitează la masă) și fără a conecta difuzorul.
- Întreruperea circuitului (Punctul A): Se desface temporar conexiunea din colectorul tranzistorului T5. În această „paranteză” deschisă se montează un miliampermetru setat pe o scală de curent continuu (de exemplu, scala de 20 mA sau 200 mA). Astfel, tot curentul care trece prin acel braț al etajului final este forțat să treacă prin aparatul de măsură.
- Reglajul prin rezistența R16: Se pornește inițial cu o valoare sigură a rezistenței R16, recomandată în text la 8-10 Ohm. Prin tatonarea acestei rezistențe (sau înlocuirea ei cu valori ușor diferite în plaja 8-20 Ohm), se modifică direct polarizarea joncțiunilor bază-emitor ale tranzistoarelor finale.
- Citirea și fixarea valorii: Se urmărește indicația aparatului până când acesta se stabilizează ferm între 5 mA și 10 mA. Se lasă montajul pornit câteva minute pentru a vedea dacă valoarea rămâne stabilă pe măsură ce radiatoarele din aluminiu încep să preia căldura.
- Refacerea circuitului: Se oprește alimentarea, se îndepărtează aparatul de măsură și se cositorește la loc circuitul în punctul A. Din acest moment, amplificatorul este calibrat corect și gata de funcționare.
