Amplificator de putere Hi-Fi

Al doilea dublet realizat cu ajutorul tranzistoarelor T3, T5 este de tip super-G, sintetizându-se un tranzistor pnp de putere, care deține o amplificare mare de curent (h21e = h21ET3 * h21ET5).

Fiecare dintre cei doi dubleți complementari este prevăzut cu o conexiune de tip Bootstrap, (R9, R10, C10) pentru dubletul npn și (R14, R15, C11) pentru dubletul pnp. Ele sunt prevăzute pentru liniarizarea caracteristicii de transfer referitoare la amplificarea în tensiune a etajului pilot, îmbunătățind fundamental funcționarea acestuia. Rezistențele R19 și R20 dau în cadrul montajului reacții negative locale de curent. Deși amplasarea lor implică pierderea unei fracțiuni din puterea de ieșire maximă a etajului final, faptul acesta este deplin compensat de liniaritatea și stabilitatea obținută în funcționare a celor doi dubleți complementari. Practic s-a egalat timpul de comutație al dubletului npn față de cel pnp (deoarece dubleții finali nu au o structură complementară simetrică) prevenindu-se totodată și posibilitatea de ambalare termică la funcționarea îndelungată în regim de livrare continuă a puterii nominale. O ultimă măsură de prevenire a posibilității de oscilație a etajului final este amplasarea la ieșirea acestuia a filtrului de tip BUCHEROT format din grupul R21, C14, completat cu grupul L1, R22. Polarizarea etajului final în clasa B de funcționare este asigurată de sursa de tensiune constantă flotantă, realizată cu ajutorul tranzistorului T1 și al grupului R11, R21, R13, C8. Ea asigură tensiunea de circa 1,8 V necesară stării de conducție în orice regim de funcționare a joncțiunilor tranzistoarelor T2, T4, T3 (joncțiunea tranzistorului T5 este polarizată automat de către căderea de tensiune obținută la bornele rezistenței R18). Implicit, se asigură un curent de mers în gol al tranzistoarelor aflate în componența etajului final ales astfel încât, indiferent de frecvența de lucru în banda audio să funcționeze pe o caracteristică de transfer practic liniară.

Alimentarea cu energie electrică a montajului se realizează de la o sursă dublă de tensiune Ua = +/-16 V, prevăzută cu un filtraj corespunzător (condensatoare de minim 3300 uF amplasate pe fiecare ramură de alimentare care realizează legătura galvanică dintre montaj și sursa de alimentare s-au prevăzut grupurile C12, C3 și C16, C5. Condensatoarele C4 și C7 se amplasează fizic chiar lângă pinii de alimentare cu tensiune a circuitului integrat ROB 709, din aceleași considerente. În scopul optimizării funcționării amplificatorului operațional conținut de circuitul integrat ROB 709 s-au prevăzut grupurile D1, C2 și D2, C3. Acestea reprezintă în mod practic niște rezervoare de energie electrică. Chiar dacă în momentul în care amplificatorul de putere livrează puterea maximă și tensiunile de alimentare scad cu câteva zecimi de volți, tensiunile de alimentare ale circuitului integrat rămân practic constante, deoarece diodele D1 și D2 nu permit descărcarea condensatoarelor C2 și C3. Capacitățile lor au fost astfel dimensionate încât necesitățile energetice ale circuitului integrat ROB 709 să fie acoperite fără scăderea tensiunii de alimentare, până la frecvența de circa 10 Hz, în regimul de livrare al puterii nominale de către etajul final. Astfel se optimizează încă o dată funcționarea liniară a etajului pilot în privința caracteristicilor de transfer referitoare la amplificarea în tensiune.

Montajul se realizează practic pe o plăcuță de sticlotextolit placat cu folie de cupru (în varianta mono sau stereo). Se recomandă realizarea unor plăcuțe separate pentru sursa de tensiune constantă, astfel încât să fie posibilă amplasarea și comoda pe radiatorul tranzistoarelor finale. Pentru conexiuni se prevăd ochiuri amplasate la una dintre marginile plăcuței de cablaj imprimat, pentru o interconectare galvanică simplă cu terminalele tranzistoarelor finale și sursa de tensiune constantă. Se reamintesc regulile de bază valabile la realizarea cablajului imprimat, și anume: traseu de masă gros de minim 4 mm, trasee de alimentare groase de minim 2 mm, păstrarea structurii fizice cuadripol a montajului și în special evitarea buclei de masă. Tranzistoarele T2 și T3 vor avea același factor de amplificare în curent, condiție similară și pentru tranzistoarele T4 și T5. Radiatorul lor va fi astfel dimensionat încât să poată disipa cu ușurință o putere de circa 15 W. Concomitent, se prevăd radiatoare de tip U pentru tranzistoarele prefinale T2 și T3, cu o suprafață de minim 6 cm2. Tranzistoarele finale se izolează de radiator folosind plăcuțe de mică cu grosime de circa 0,2 mm, umectate cu vaselină siliconică. Rezistențele R19 și R20 au o putere de minim 3 W pentru păstrarea stabilității termice în momentul livrării de către amplificator a puterii nominale. Rezistența R22 are o putere de 7 W, constituind suportul bobinei L1, realizată din 20 spire conductor CuEm fi 1,2. Capetele acesteia se conectează mecanic și apoi se cositoresc la terminalele rezistenței R22. După realizarea plăcuței de cablaj imprimat se plantează componentele electrice, având grijă ca inițial fiecare dintre ele să fie verificată. După plantarea componentelor se efectuează o reverificare finală a montajului și apoi se realizează interconectarea galvanică la terminalele tranzistoarelor finale (folosind conductori cu un diametru de 1 mm) și plăcuța sursei de tensiune constantă polarizării etajului final.

Se scurtcircuitează intrarea montajului, se amplasează la ieșirea lui o rezistență de sarcină de circa 10 kOhm și apoi se alimentează montajul de la sursa dublă de tensiune.

Curentul de mers în gol Io = 50mA se stabilește acționând cursorul potențiometrului semireglabil R12. După acest reglaj se măsoară tensiunea la bornele rezistenței de sarcină de 10 kOhm amplasată la ieșirea montajului. Se acționează cursorul potențiometrului semireglabil R7 până valoarea tensiunii măsurate la bornele rezistenței amplasate la ieșirea montajului va fi zero. După aceste reglaje se verifică valoarea curentului de mers în gol și dacă este necesar se reajustează până la valoarea impusă Io = 50mA. După aceste reglaje se întrerupe alimentarea cu tensiune a montajului, se înlătură rezistența de sarcină de 10 kOhm și ștrapul care scurtcircuita intrarea. Cu ajutorul unui generator de audiofrecvență și a unui osciloscop, amplasând la ieșirea montajului o rezistență de sarcină de 4 ohmi / 30 W, se pot vizualiza caracteristicile de transfer amplitudine-frecvență pentru diferite regiuni de funcționare ale amplificatorului. În urma testărilor se poate observa că el confirmă performanțele estimate inițial. La realizarea montajului stereo este de preferat ca alimentarea fiecărui etaj final să fie realizată separat.

Executat și pus la punct montajul va oferi satisfacție deplină constructorului amator, posesor al unui amplificator de audiofrecvență cu performanțe la nivelul cerințelor moderne.