Усилитель на германиевых транзисторах

Схемы усилителей мощности на германиевых транзисторах.
Секреты звучания забытых германиевых УНЧ.

Эх, жалко пацанов – королевство маловато, разгуляться негде!
Ни ламповых тебе однотактников, ни гераниевых раритетов. Что ещё остаётся пытливому уму неоперившегося меломана?
Разве что брейкануть под японское хокку, да кайфануть для большего эффекта под уханье бумбокса.

«Кремний – всему голова» – крикнут яростные члены на форумных дебатах.
«Не надо впаривать нам этот шняга-силикатный экстракт» – вторят им другие, «для начала послушайте своими руками, а потом делайте свои тупоголовые выводы».

На самом деле, слушать надо!
Перелопатить определённое количество разномастной усилительной аппаратуры – тоже надо.
Не обязательно быть музыкантом со стажем, но таить в себе зачатки какого-никакого слуха – опять же, надо.
И тогда любой пацак, владелец старого пепелаца, сможет авторитетно заявить: «Однако разница в звуке есть, и она весьма существенна!»

На этой странице поговорим об УНЧ на германиевых транзисторах.

Своеобразие германиевого звучания, как правило, сводится к двум устойчивым постулатам:
1. Усилители на германиевых транзисторах отличаются музыкальностью,
2. Звук похож на звук ламповика.
И если первый пункт у меня возражений не вызывает, то со вторым мнением коллег позволю вежливо не согласиться – не похож, абсолютно разное звучание.

Электрофон сетевой транзисторный “Вега-101-стерео” с усилителем на германиевых транзисторах, выпускаемый Бердским радиозаводов с начала 1972 по 1982 год, заложил в головы современников основы понимания того, каким должен быть высококачественный стереофонический звук.
Время шло, появлялись на свет и более продвинутые вертушки с магнитными звукоснимателями, и значительно более мощные УНЧ на кремниевых транзисторах с незаурядными характеристиками.
Однако душещипательные воспоминания о том, как звучали в конце 70-ых простенькие Веги с их примитивной схемотехникой открыли историю ожесточённой борьбы человечества с феноменом транзисторного звучания.

Ну да и ладно, пора переходить на новый уровень – нарисовать пару-тройку принципиальных схем усилителей низкой частоты на германиевых транзисторах, но для начала озадачусь вопросом: Что любит и что не любит германий?
1. Германий любит простоту и не приемлет наворотов. Дифференциальный каскад с источником тока в цепи эмиттера – уже является буржуазным излишеством.
2. Германий не любит перегрева, легко может напустить дыма и отправиться к праотцам электроники Амперу и Ому в ответ на потерю бдительности в процессе настройки схемы.

А теперь обещанные схемы.


Рис.1

Номинальная мощность усилителя при коэффициенте гармоник на частоте 1000Гц менее 0,1% – 1 Вт, максимальная – 1,5Вт, чувствительность по входу – 0,2 В.
Усилитель сохраняет работоспособность при понижении напряжения питания до 9В.
Подбором номинала резистора R8 устанавливается значение напряжения на эмиттерах выходных транзисторов, равное половине напряжения питания.
Подбором номинала резистора R2 устанавливается значение напряжения на коллекторе транзистора V1, равное половине напряжения питания.


Рис.2

Схема, приведённая на Рис.2 – для эстетов, желающих порадовать свой слуховой аппарат ни с чем не сравнимым звуком однотактного усилителя, работающего в чистом режиме А.
Для настройки усилителя следует подбором номинала резистора R9 установить ток покоя выходного транзистора – 150мА.


Рис.3

На рис.3 показана принципиальная схема универсального усилителя НЧ, собранного на девяти транзисторах и развивающего выходную мощность до 10 Вт при сопротивлении нагрузки 4 Ом и входном напряжении около 10 мВ.
При налаживании устройства подстроечным резистором R2 устанавливают выходное напряжение в точке соединения транзисторов VT8 и VT9 равным половине напряжения питания.

Схема более мощного усилителя приведена на Рис.4. Усилитель рассчитан на подключение электрогитары и микрофона, но может быть использован также совместно с проигрывателем, магнитофоном или радиоприёмником.
Основные технические данные, приведённые автором:
Номинальная выходная мощность – 30 Вт.
Максимальная выходная мощность – 40 Вт.
Сопротивление нагрузки 3,5-5 Ом.
Полоса рабочих частот 30-16000 Гц.
Коэффициент нелинейных искажений – не более 1,5%.
Чувствительность с выхода микрофона – 10 мВ.
Чувствительность с выхода электрогитары – 0,1 В.
Напряжение 15 В на коллекторе транзистора Т10 устанавливают резистором R19.
Ток покоя всего усилителя не должен превышать 170 мА.


Рис.5

На Рис.5 приведена схема простого и мощного усилителя на германиевых транзисторах DTG110B. При подключении к его входу любого УНЧ мощностью 1,5-2 Вт устройство выдаёт на 8-ми омную нагрузку около 50 Вт чистого германиевого звука.
Согласующий трансформатор Т1 выполнен на железе Ш24 (толщина пакета 20-25мм) и содержит 3 одинаковые обмотки по 120 витков, намотанных на картонном каркасе проводом ПЭВ-1 или ПЭВ-2 диаметром 0,5-0,7мм.
Налаживание устройства заключается в подборе значений резисторов R2 R4 для достижения на выходе схемы нулевого потенциала и тока покоя транзисторов – 120-150 мА.
При снижении напряжения питания на каждом плече до 30В транзисторы DTG110B без каких-либо колебаний могут быть заменены на отечественные П210А.


Рис.6

Схема, представленная на Рис.6, является переработанным под «германий» вариантом усилителя НЧ из статьи Николая Трошина журнале Радио №8 за 1989г (стр. 51-55). Творцом переработки является сам автор статьи. Вот что он пишет на страннице сайта http://vprl.ru:

«Выходная мощность этого усилителя 30 Вт при сопротивлении нагрузки акустических систем 4 Ома, и примерно 18 Вт при сопротивлении нагрузки 8 Ом.
Напряжение питания усилителя (U пит) двухполярное ±25 В;
Диапазон рабочих частот 20Гц…20кГц:

Транзисторы МП40А можно заменить на транзисторы МП21, МП25, МП26. Транзисторы ГТ402Г – на ГТ402В; ГТ404Г – на ГТ404В;
Выходные транзисторы ГТ806 можно ставить любых буквенных индексов. Применять более низкочастотные транзисторы типа П210, П216, П217 в этой схеме не рекомендую, поскольку на частотах выше 10кГц они здесь работают плоховато (заметны искажения), видимо, из-за нехватки усиления тока на высокой частоте.

Площадь радиаторов на выходные транзисторы должна быть не менее 200 см2, на предоконечные транзисторы не менее 10 см2.
На транзисторы типа ГТ402 радиаторы удобно делать из медной (латунной) или алюминиевой пластины, толщиной 0,5 мм, размером 44х26.5 мм.

Настройка правильно собранного из исправных элементов усилителя сводится к установке подстроечным резистором тока покоя выходного каскада 100мА (удобно контролировать на эмиттерном резисторе 1 Ом – напряжение 100мВ).
Диод VD1 желательно приклеить или прижать к радиатору выходного транзистора, что способствует лучшей термостабилизации. Однако если этого не делать, ток покоя выходного каскада от холодного 100мА до горячего 300мА меняется, в общем-то, не катастрофично.

Важно: перед первым включением необходимо выставить подстроечный резистор в нулевое сопротивление.
После настройки желательно подстроечный резистор выпаять из схемы, измерить его реальное сопротивление и заменить на постоянный».

Германиевый усилитель мощности

Германиевый усилитель мощности

Германиевый усилитель мощности — многие радиолюбители, которые в силу своего возраста не застали эпоху «германиевого звука» и часто спрашивают: «Что такого особенного есть в усилителях мощности собранных на германиевых транзисторах?». Если не особенно вдаваться в подробности, то можно ответить так: У таких аппаратов необычный звук, очень похожий на ламповый, большой динамический диапазон и та самая скорость нарастания. Впрочем, это на любителя, есть такие кто например ненавидит лампы. Но качественные усилители выполненные на кремневых транзисторах обладают всеми этими характеристиками в том же объеме. Так же германиевые полупроводники имеют несколько больший акустический КПД, то есть звучание у них громче, чем у кремневых на выходе и для высоко комфортного прослушивания вполне хватит небольшой выходной мощности.

Первыми транзисторами в радиотехнике, после электровакуумных ламп были германиевыми, которые произвели настоящий фурор в радиоэлектронной сфере. Конечно нет смысла спорить, что приобрели почитатели музыки отказавшись от лампового варианта в пользу германиевых приборов. По этому поводу до сих пор существует много разных мнений. В настоящее время германиевые транзисторы не производит ни одна страна и упоминание о них встречаются довольно редко. И напрасно. Германиевый усилитель мощности и если взять для примера кремниевый транзистор, какой он бы не был, биполярный, полевой или предназначенный для работы на высоких и низких частотах и так далее. Так вот он в отличии от германиевого полупроводника менее подходящий для воспроизведения звука высокого качества.

В общем, чтобы сейчас не углубляться в рассмотрение физических свойств германиевых транзисторов, при необходимости вы можете эти данные легко найти в интернете. Поэтому перейдем непосредственно к изучению принципиальных схем построенных на транзисторах с германиевым кристаллом. Сразу хотелось бы отметить несколько важных правил без соблюдения которых, очень сложно получить высококачественное звучание.

  • Во первых в используемой схеме устройства, принципиально нужно отказаться от применения кремниевых полупроводников.
  • Компоновку и последующую сборку выполнять только навесным монтажом, при этом как можно больше использовать сами выводы электронных компонентов. В случае применения печатных плат для монтажа, то вы должны знать, что в таком случае качество звучания будет существенно хуже.
  • При конструировании усилителя старайтесь рассчитать схему так, чтобы количество транзисторов в устройстве должно быть как можно меньшим.
  • Прежде чем производить монтаж, необходимо провести подбор комплементарных пар транзисторов не только для каждого плеча выходного тракта структуры PNP и NPN, но и обязательно для обоих каналов. Особое внимание при подборе электронных элементов стоит обратить на параметры статического коэффициента передачи тока, которое должно быть более 100 и как можно меньшим обратным током коллектора.
  • Силовой трансформатор должен быть собран на магнитопроводе из Ш-образных пластин с площадью сечения более 15см². Также нужно при изготовлении трансформатора не забыть сделать один ряд экранирующей обмотки с последующим ее заземлением.

Германиевый усилитель мощности — схема №1


Показанный здесь германиевый усилитель мощности и его схемотехника можно сказать легендарная и в свои лучшие годы была очень популярна. Такая топология схемы усилителя одна из немногих конфигураций, которая соответствует аудиофильским нормам. Хотя эта схема и очень простая, но тем не менее способна воспроизводить высококачественное звучание при этом затраты на комплектующие совсем небольшие и под силу любому радиолюбителю. Автор этой конструкции усилителя в этом случае всего лишь приспособил ее к современным запросам High End Audio.

Настраивать германиевый усилитель несложно. Вначале нужно переменным резистором R2 установить ровно половину питания на отрицательном отводе электролитического конденсатора С7. Далее необходимо подобрать постоянный резистор R13 таким образом, чтобы мультиметр, подключенный в цепь коллектора транзисторов оконечного каскада, показывал ток покоя в пределах 42 — 52 мА, но не больше. Когда начнете подавать сигнал на вход усилителя, то обязательно нужно проверить наличие либо отсутствие самовозбуждения, хотя возникновение такого процесса бывает исключительно редко.

Но все таки если на осциллографе появились высокочастотные искажения, то в этом случае нужно будет заменить конденсатор С5 на емкость с большим номиналом. Для того, чтобы усилитель работал в стабильном и устойчивом режиме при повышении температуры на основание пары диодов D311 должна быть нанесена тепло-проводная паста и плотно закреплены на транзисторе выходного каскада. В свою очередь выходные транзисторы устанавливаются на радиаторах охлаждения с площадью рассеивания более 220см².

Схема модернизированная


В предыдущей штатной схеме выходной каскад был построен на транзисторах одной проводимости, так как в те далекие времена советская электронная промышленность не производила мощных комплементарных германиевых транзисторов. Когда много позднее появились германиевые транзисторы структуры PNP и NPN, то это дало возможность модернизировать схему оконечного каскада как показано на второй схеме. Но оказывается не все так просто как хотелось бы. Дело в том, что у названных выше полупроводников предельный коллекторный ток составляет всего около 3,4 А.

Например у П217В максимальный ток коллектора равен 7,5 A. В связи с этим использование их в схеме возможно только с условием параллельного включения по два в плечо. Вот такой вариант практически этим и имеет отличие от первой схемы. Ну и конечно у источника питания полярность противоположная. И транзистор для усиления напряжения ГТ 404Г, установлен n-p-n проводимости. Настройка модернизированной схемы идентична предыдущей. Ток покоя оконечного каскада имеет точно такие же значения.

Немного о блоке питания

Чтобы получить качественное звучание, желательно раздобыть где то две пары германиевых сплавных диода Д305. Устанавливать другие настоятельно не советую. Соединяются они по мостовой схеме, и ставятся шунты в виде слюдяных конденсаторов типа КСО, емкостью по 0,01µF, далее устанавливаем восемь емкостей по 1000µF с рабочим напряжением 63v, желательно фирменные, которые также шунтируются слюдяными конденсаторами. Увеличивать общую емкость не следует, так как сбалансированность низких, средних, и высоких частот снижается, теряется воздух.

Параметрические значения двух приведенных схем практически одинаковы: мощность на выходе составляет 20 Вт при работе на нагрузку 4 Ом. Безусловно, данные цифры почти ничего не скажут о звучании усилителя. Но об одном можно говорить с уверенностью — однажды прослушав правильно собранный усилитель по схемам приведенным выше, вы уже не так уверенно будете смотреть в сторону аппаратов собранных на кремниевых транзисторах.

Радио-как хобби

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.

Самодельный УНЧ на германиевых транзисторах

Для тех, у кого еще остались в старых запасах транзисторы серии ГТ и П, предлагаю для повторения свою конструкцию УНЧ на германиевых транзисторах П210. Схема была взята мною с не помню за какой год брошюры “в помощь радиолюбителю”. В оригинале схемы использовались транзисторы МП42, МП37 и П217.

С этим комплектом заявленная номинальная мощность достигала порядка 15Вт. Имея в своих запасах с пол сотни германиевых транзисторов П210 я долгое время перекладывал их из одного угла в другой. И вот, однажды начитавшись форумов и всевозможных статей про усилители на германиевых транзисторах, решил наконец-то собрать УНЧ на этих самых П210х.

Принципиальная схема

Много положительных отзывов, но и не меньше критики было прочитано о применении транзисторов ГТ серии в усилителях мощности низкой частоты. Дабы проверить написанное и дать свою оценку – занялся сборкой. Было собрано два варианта схемы: на пяти транзисторах по классической топологии (Рис.2) и схема с дифкаскадом(Рис.1). В конечном итоге предпочтение было отдано схеме с дифкаскадом.

Рис. 1. Принципиальная схема усилителя мощности низкой частоты (УМЗЧ) на германиевых транзисторах. Вариант 1. Схема с дифкаскадом.

Рис. 2. Схема усилителя низкой частоты (УНЧ) на германиевых транзисторах. Вариант 2. УМЗЧ на пяти транзисторах.

Несколько слов о первой схеме (рис.2.) на пяти транзисторах: настройки никакой практически не требует, если детали все исправны то работает сразу. Настройка сводится к установке половины напряжения питания на выходе. Схема достаточно надежна.

Для полного отсутствия фона переменного тока достаточно в выпрямителе емкости в 4700мкФ. При напряжении питания 42В, максимальная выходная мощность усилителя достигала 38 Ватт. Более точно не измерял. Из достоинств – отсутствуют искажения типа ступенька, именно германиевые транзисторы в такой схеме имеют этот плюс.

Из недостатков – режимы работы оконечных транзисторов близки к предельно допустимым, резко снижают надежность последних. При длительной работе примерно в 75 процентов от максимальной мощности, оконечные транзисторы довольно сильно нагреваются. Радиаторы что на фото нагревались до 60 градусов.

Нужно отметить,что максимальная температура до пробоя перехода П210 по паспорту составляет примерно 85 градусов (у кремния для примера эта граница равна 125 градусов).

Вторая схема (рис. 1.) с дифкаскадом имеет ряд преимуществ перед схемой на 5ти транзисторах, а именно: установка тока покоя (мною выставлялся 200мА ), температурный режим более мягкий. При питании от двухполярного источника 35В выходная мощность усилителя мощности составляла 50 Ватт. Поднимать напряжение питания выше 35 Вольт не имеет смысла, поскольку максимальная рассеиваемая мощность на коллекторе П210 с буквой Б и В приравнивается 45Ватт.

Если у вас есть П210 с буквой Ш, то есть смысл поднять питание до 42 Вольт, тогда можно будет получить 60 – 65 ватт на выходе усилителя. В процессе сборки мною был опробован вариант с двумя парами выходных транзисторов П210Б – удалось получить 80 Ватт мощности на выходе !!

Таблица 1. Технические характеристики транзисторов П210, П210А, П210Б, П210В и П210Ш.

ТипСтрукт.Предельные значения(Тп=25°С)Значения параметров (Тп=25°С)
max
Т
max

max
Iк. И.
max
UкэR max
(Uкэ0 max)
Uкб0 maxUэб0 maxРк max
(Рк. Т. max)
h21ЭUкэ
нас.
IкбОIэбОf гp.КШСкСэ
ААВВВВтВмкАмкАМГцдБпФпФ°С°С
П210p-n-p12(60)6525(60)>15120,185-60…+70
П210Аp-n-p12(65)6525(60)>1580,185-60…+70
П210Бp-n-p126525(45)>10150,185-60…+70
П210Вp-n-p124525(45)>10150,185-60…+70
П210Шp-n-p12(64)25(60)>1580,185-60…+70

Для германия это довольно значительная цифра, но в силу ряда недостатков – большущие радиаторы, приличный нагрев, эта проба так и осталась пробой, да и зачем столько выхода для дома.

Детали и монтаж

Схема надежно работает уже в течении двух лет. Некоторые номиналы резисторов были пересчитаны мною под соответствующие транзисторы. Резисторы в оконечном каскаде рекомендую поставить мощностью не менее 5Ватт, можно и мощнее, еще лучше будет если вы будете использовать акустику мощностью 100Ватт, то 5 Ваттных резисторов только-только хватит.

Если к примеру поставить резисторы на 3Вата то они попросту при половине мощности лопнут или сгорят в уголь, что приведет к пробою транзистора ГТ404 в первую очередь и наверняка вылетит один из выходных транзисторов. Поэтому ставим не скупясь на мощность резистора – лучше всего проволочные.

Из недостатков: столкнулся с проблемой фона переменного тока. Для меня так и осталось загадкой почему в схеме на пяти транзисторах емкости в 4700мкФ достаточно, а в этой схеме явно мало. Пришлось разориться и купить два конденсатора на 15000х63 вольта. Мне эти, казалось бы простые детали обошлись в 1500 рублей. Конечно можно было собрать батарею из конденсаторов на 2000мкФх50в, коих полная коробка, но они старые советские и в разы больше импортных, размер бы вышел в пол корпуса самого усилителя.

Поэтому и были куплены импортные, но кому как нравится конечно, все зависит от того в какой корпус вы все это хотите затолкать. В итоге две емкости по 15000 хватило вполне что бы полностью убрать фон переменного тока.

Обе схемы работают в классе АВ. Для лучшего отвода тепла мною был установлен куллер среднего размера от компа, запитал его через гасящий резистор, так чтобы на куллер приходилось 8 Вольт. Шума от куллера не наблюдается. Этого более чем достаточно – на максимальной мощности в течении часа, выше 45 градусов радиаторы не нагреваются. Если память не подводит, площадь у радиаторов на фото 200см квадратных.

Настройка этой схемы так же сводится к установке половины питания на выходе подстроечным резистором в дифкаскаде и тока покоя подстроечником в базе МП41Б.

Теперь несколько слов о предварительном усилителе. Мною приложены схемы предложенные автором из брошюры, но мне они показались сомнительными. Поэтому был собран простейший каскад на одном транзисторе МП39б (малошумящий).

Рис. 3. Схема активного регулятора громкости с тонкомпенсацией.

Рис. 4. Схема простого тонкомпенсированного регулятора громкости.

Этот каскад немного видно на фото в левой части корпуса. Схему последнего не привожу, поскольку рекомендовать именно ее нет смысла – данный каскад целесообразно делать под имеющийся источник сигнала.

Обязательное условие для предварительного усилителя – схема должна быть с общим эмиттером. Конечно же можно применить и микросхемы, но как это все будет вместе работать – не проверял. Поскольку у микросхем общий минус, а в схеме унч общий плюс то велика вероятность того что от одного источника оконечный и предварительный каскад работать корректно не будут.

В качестве блока питания использован обычный трансформатор ТС-160 с перемотанной вторичной обмоткой. Один канал тянет на максимуме до 3,5 ампер. Исходя из этого вторичка должна обеспечивать ка минимум 6 ампер. В выпрямителе использованы диоды Д242 так как других не было. Но вполне хватит и КД202.

Вот вкратце рассказал об основных моментах сборки и настройки усилителя. Ну и в конце еще добавлю несколько слов о качестве и окраске звучания. В общем то результатом доволен! А результат оказался неожиданным – очень приятное для уха звучание и нужно отметить довольно глубокий и сильный НЧ спектр на этих транзисторах.

Рис. 5. Внешний вид собранного усилителя.

Рис. 6. Фото усилителя внутри, вид сверху.

Рис. 7. Фото усилителя внутри, вид на радиаторы.

Слушать можно хоть круглые сутки, для сравнения была собрана та же съема но только на транзисторах КТ-серии, и вроде бы звук тот же, а все равно что-то такое механическое и суховатое присутствует в звуке на кремнивых транзисторах. На КТшках низкие частоты вроде тоже не плохие, но что-то не уловимое ухом все же пропало.

В целом, людям имеющим острый слух и, так сказать чуткое ухо, разница будет очевидна. При всех своих недостатках германиевое звучания намного естественней и мягче нежели кремниевое звучание. Не относя себя к категории аудиофилов, среди которых не мало людей с маниакальными идеями и убеждениями, а в качестве обычного любителя меломана с музыкальным острым слухом, я выбрал вариант в германиевом исполнении.

В предыдущих своих статьях я выкладывал таблицу свойств германия и кремния из которой видно что при всех минусах, германий очевиден в своих преимуществах перед кремнием.

И в качестве заключения скажу: желающие повторить конструкцию, дерзайте!! оно того стоит!

Простой германиевый усилитель мощности.

В последнее время заметно вырос интерес к усилителям мощности на германиевых транзисторах. Есть мнение, что звучание таких усилителей более мягкое, напоминает «ламповый звук».
Предлагаю вашему вниманию две простые схемы усилителей мощности НЧ на германиевых транзисторах, опробованные мной некоторое время назад.

Здесь использованы более современные схемные решения, чем те, которые использовались в 70-е годы, когда «германий» был в ходу. Это позволило получить приличную мощность при хорошем качестве звучания.
Схема на рисунке ниже, является переработанным под «германий» вариантом усилителя НЧ из моей статьи в журнале Радио №8 за 1989г (стр. 51-55).

Выходная мощность этого усилителя 30 Вт при сопротивлении нагрузки акустических систем 4 Ома, и примерно 18 Вт при сопротивлении нагрузки 8 Ом.
Напряжение питания усилителя (U пит) двухполярное ±25 В;
Диапазон рабочих частот 20Гц…20кГц:

Несколько слов о деталях:

При сборке усилителя, в качестве конденсаторов постоянной ёмкости (помимо электролитических), желательно применять слюдяные конденсаторы. Например типа КСО, такие, как ниже на рисунке.

Транзисторы МП40А можно заменить на транзисторы МП21, МП25, МП26. Транзисторы ГТ402Г – на ГТ402В; ГТ404Г – на ГТ404В;
Выходные транзисторы ГТ806 можно ставить любых буквенных индексов. Применять более низкочастотные транзисторы типа П210, П216, П217 в этой схеме не рекомендую, поскольку на частотах выше 10кГц они здесь работают плоховато (заметны искажения), видимо, из-за нехватки усиления тока на высокой частоте.

Площадь радиаторов на выходные транзисторы должна быть не менее 200 см2, на предоконечные транзисторы не менее 10 см2.
На транзисторы типа ГТ402 радиаторы удобно делать из медной (латунной) или алюминиевой пластины, толщиной 0,5 мм, размером 44х26.5 мм.

Пластина разрезается по линиям, потом этой заготовке придают форму трубки, используя для этой цели любую подходящую цилиндрическую оправку (например сверло).
После этого заготовку (1) плотно надевают на корпус транзистора (2) и прижимают пружинящим кольцом (3), предварительно отогнув боковые крепёжные ушки.

Кольцо изготовляется из стальной проволоки диаметром 0,5-1,0 мм. Вместо кольца можно использовать бандаж из медной проволоки.
Теперь осталось загнуть снизу боковые ушки для крепления радиатора за корпус транзистора и отогнуть на нужный угол надрезанные перья.

Подобный радиатор можно также изготовить и из медной трубки, диаметром 8мм. Отрезаем кусок 6…7см, разрезаем трубку вдоль по всей длине с одной стороны. Далее на половину длины разрезаем трубку на 4 части и отгибаем эти части в виде лепестков и плотно надеваем на транзистор.

Так как диаметр корпуса транзистора где-то 8,2 мм, то за счёт прорези по всей длине трубки, она плотно оденется на транзистор и будет удерживаться на его корпусе за счёт пружинящих свойств.
Резисторы в эмиттерах выходного каскада – либо проволочные мощностью 5 Вт, либо типа МЛТ-2 3 Ом по 3шт параллельно. Импортные пленочные использовать не советую – выгорают мгновенно и незаметно, что ведет к выходу из строя сразу нескольких транзисторов.

Настройка:

Настройка правильно собранного из исправных элементов усилителя сводится к установке подстроечным резистором тока покоя выходного каскада 100мА (удобно контролировать на эмиттерном резисторе 1 Ом – напряжение 100мВ).
Диод VD1 желательно приклеить или прижать к радиатору выходного транзистора, что способствует лучшей термостабилизации. Однако если этого не делать, ток покоя выходного каскада от холодного 100мА до горячего 300мА меняется, в общем-то, не катастрофично.

Важно: перед первым включением необходимо выставить подстроечный резистор в нулевое сопротивление.
После настройки желательно подстроечный резистор выпаять из схемы, измерить его реальное сопротивление и заменить на постоянный.

Самая дефицитная деталь для сборки усилителя по вышеприведённой схеме – это выходные германиевые транзисторы ГТ806. Их и в светлое советское время было не так легко приобрести, а сейчас наверно и того труднее. Гораздо проще найти германиевые транзисторы типов П213-П217, П210.
Если Вы не сможете по каким либо причинам приобрести транзисторы ГТ806, то Вашему вниманию предлагается ещё одна схема усилителя, где в качестве выходных транзисторов, можно использовать как раз вышеупомянутые П213-П217, П210.

Схема эта – модернизация первой схемы. Выходная мощность этого усилителя составляет 50Вт при сопротивлении нагрузки 4 Ом и 30Вт при 8-Омной нагрузке.
Напряжение питания этого усилителя (U пит) так же двухполярное и составляет ±27 В;
Диапазон рабочих частот 20Гц…20кГц:

Какие же изменения внесены в эту схему;
Добавлены два источника тока в «усилитель напряжения» и еще один каскад в «усилитель тока».
Применение еще одного каскада усиления на довольно высокочастотных транзисторах П605, позволило несколько разгрузить транзисторы ГТ402-ГТ404 и расшевелить совсем уж медленные П210.

Получилось довольно не плохо. При входном сигнале 20кГц, и при выходной мощности 50Вт – на нагрузке искажений практически не заметно (на экране осциллографа).
Минимальные, мало заметные искажения формы выходного сигнала с транзисторами типа П210, возникают только на частотах около 20 кгц при мощности 50 вт. На частотах ниже 20 кгц и мощностях менее 50 вт искажений не заметно.
В реальном музыкальном сигнале таких мощностей на столь высоких частотах обычно не бывает, по этому отличий в звучании (на слух) усилителя на транзисторах ГТ806 и на транзисторах П210 я не заметил.
Впрочем, на транзисторах типа ГТ806, если смотреть осциллографом, усилитель работает все-таки лучше.

При нагрузке 8 Ом в этом усилителе, также возможно применение выходных транзисторов П216…П217, и даже П213…П215. В последнем случае напряжение питания усилителя нужно будет снизить до ±23В. Выходная мощность при этом, разумеется, тоже упадет.
Повышение же питания – ведет к увеличению выходной мощности, и я думаю, что схема усилителя по второму варианту имеет такой потенциал (запас), однако, я не стал экспериментами искушать судьбу.

Радиаторы для этого усилителя обязательны следующие – на выходные транзисторы площадью рассеивания не менее 300см2, на предвыходные П605 – не менее 30см2 и даже на ГТ402, ГТ404 (при сопротивлении нагрузки 4 Ом) тоже нужны.
Для транзисторов ГТ402-404 можно поступить проще;
Взять медную проволоку (без изоляции) диаметром 0,5-0,8, намотать на круглую оправку (диаметром 4-6 мм) проволоку виток к витку, согнуть в кольцо полученную обмотку (с внутренним диаметром меньше диаметра корпуса транзистора), соединить концы пайкой и надеть полученный “бублик” на корпус транзистора.

Эффективней будет наматывать проволоку не на круглую, а на прямоугольную оправку, так как при этом увеличивается площадь соприкосновения проволоки с корпусом транзистора и соответственно повышается эффективность отвода тепла.
Также для повышения эффективности отвода тепла для всего усилителя, можно уменьшить площадь радиаторов и применить для охлаждения 12В куллер от компьютера, запитав его напряжением 7…8В.

Транзисторы П605 можно заменить на П601…П609.
Настройка второго усилителя аналогична описанной для первой схемы.
Несколько слов об акустических системах. Понятно, что для получения хорошего звучания они должны иметь соответствующую мощность. Желательно также, используя звуковой генератор – пройтись на разных мощностях по всему диапазону частот. Звучание должно быть чистым, без хрипов и дребезга. Особенно, как показал мой опыт, этим грешат высокочастотные динамики колонок типа S-90.

Если у кого возникнут какие либо вопросы по конструкции и сборке усилителей – задавайте, по возможности постараюсь ответить.

Удачи всем Вам в Вашем творчестве и всего наилучшего!

Самые музыкальные германиевые транзисторы

Телефоны берет звукоинженер, а не менеджер. Звоните

  1. Технологии
  2. Хитрости
  3. Самые музыкальные германиевые транзисторы

Самые музыкальные транзисторы

Аббас = Для себя отобрал:

  • П605, КТ602 и КТ908 по совету Сергея Рубцова.
  • Экспериментирую с ГТ402-402 по совету Георгия62.
  • В стабилизаторах активно применяю AD148, AD162 siemens, philips, telefunken.
  • Лежат без дела ASY21.
  • П210 забраковал давно и навсегда.
  • Очень хорошо по памяти играли КТ850 и КТ851, даже собираюсь их применить.
  • Германиевый мощный ГТ806 сравнивал с П605, в динамике выигрывают ГТ806, а в красоте тембров П605.
  • Из полевых транзисторов однозначно хорошо играли КП904 (Андронников их использует в каком-то усилителе).

Есть еще много хороших транзисторов, которые мне советовали, но до которых не дошли руки.

Хочу услышать мнения насчет перспектив транзисторов

George62 = Мой список германиевых транзисторов: П605, ГТ402-403-404. Есть ГТ905/906, ГТ806 и 1Т813. Последние четыре толком не пробовал. Сейчас делаю апгрейд выхода топового ЦАП -а. Выбор пал, несмотря на неудобство монтажа (пришлось делать на заказ радиатор) на П605. Есть буржуазный германий, пока не пробовал. Полевые: BSP129, КПС104, КП901, КП902, КП904. Кремний: тут у меня однозначности нет. По поводу КТ602, я пробовал его в нескольких местах. Нигде он мне не понравился, резковатый такой звук, может чем надо было уравновешивать и разбавлять, но замена оказалась предпочтительней.

Аббас = Я недавно слушал германиевый транзистор МП10а и кремниевый П101 в преобразователе ток напряжение. П101а завода «Светлана», 1960 года выпуска со звездой на макушке – звучит приятно, музыкально, но глуховато, края диапазона провалены. Возраст не победил плохую технологию, говорят в те годы выпуск годных транзисторов составлял 20%. Германиевый МП10а гораздо лучше – играет мягко, деликатно и достаточно ясно. С КТ602 звук Хай-Энднее, в скрипке больше металла и блеска, в голосе давления, пространство глубже, резче очерчены границы. Но, в принципе, оба варианта можно привести к нужному результату, использовав сильные стороны транзисторов. У МП10 есть некоторая “зашумленность” звучания, особенно заметная на оцифровках шеллака. На очереди еще несколько десятков кандидатов.

RSD = кт602 даёт ясность, которая может быть вредна для конкретного изделия по ряду причин. Если она лишняя вдруг, то замутить и закрасить можно всегда, а если нет ясности в отдельной радиодетали, то её уж неоткуда будет взять. Германиевые П605-609 тоже достаточно ясные. Все они при ясности не отдают искусственностью и синтетикой, в этом их главный плюс. А вот всякие там мп10 не уверен, технологии раньше были не очень, поэтому вряд ли. Если уж западные германиевые транзисторы из тех, что мне попадался, сплошь – мутное дерьмо. Но тут остаётся одно – рыть и надеяться на чудо. ГТ308 – подобные ещё вот может. (сам не слушал).

George62 = Мне вот, в первую очередь последнее импонирует, насчет искусственности, и особенно синтетики. Желательности их полного отсутствия. С германиевым транзистором П605 – полностью согласен, П609 только хочу попробовать, хотя уже и заявляют, что это не то. С транзистором КТ602 – не спорю, что и ясность, но есть у него и резковатость. Все же замена его на германий оказалась, для меня благоприятней. Германиевый транзистор МП10 именно с буквой А, я применил в одном из ранних изделий. Оно до сих пор трудится у клиента, и все попытки заменить его на что-то другое, закончились провалом. Да, он слышит, что новые изделия в чем-то превосходят его, но я его понимаю, свое очарование в том ДАК -е есть. Слушает он, в основном оперу. Кстати, и другие германиевые транзисторы серии МП, как бы и не были незатейливы с виду, имеют свои интересные моменты.

Аббас = Отслушал кремниевые П701 и МП111 в преобразователе ток напряжение. Первый дает «кашу» во всем диапазоне. Второй транзистор порадовал, играет на удивление хорошо, только чуть взрывной динамики и объема не хватает. А так все есть – и ясность, и ровность, и красочные тембры. Как вариант для недорогих ДАК -ов, очень даже ничего, ибо чую, скоро все кт602 на золото сдадут и все равно придется искать замену.

YaKoFF = Я предпочитаю Hitachi самые музыкальные, и в питании, и усилителе. Первые особенно:

  • 2SC2855 -2sa1190
  • 2sc1775 -2SA872
  • 2sd756 -2sb716
  • 2SB646 -2sd666
  • 2SB647 -2sd667
  • 2SB648 -2sd668
  • 2SB649 -2SD669

Винтажные аппараты на германии

Леонид = По сложностям со спиной от габаритных изделий, все чаще встречаю 2х-3х корпусные изделия где 30-45 кг общего веса легко дробятся по 10-15 кг на корпус и плевать на лишние 2-3 пары проводов в системе, зато потом в стойке удобнее жить с такими компонентами. Кроме того, я лично с нетерпением жду когда кто-то первый откроет серию гибридных или полностью германиевых изделий (имею в виду предусилитель или фоно-корректор). Если с усилителями мощности на германии есть определенные проблемы (перегрев и 5-6 Вт мощности там быстро теряют контроль над басовыми динамиками без серьезных вложений в питание с большим запасом), то компактные и музыкальные предварительные усилители или корректоры вроде Uher CV 140. просто с первых аккордов подкупают густым телесным звучанием. На что способны будут такие “коробочки” с навесным монтажом и подбором деталей музыкальных, даже представить не могу.

До сих пор храню остатки коллекции германиевых усилителей / ресиверов, потому что уже когда-то слышал, как вкусно их начинка начинает петь если купировать все лишнее (оставляли буквально по 2-3 транзистора на канал в предусилителе и по паре выходных на радиаторе вешали) приладить блок питания с запасом по мощности хотя бы в 5-10 раз. Особенно Tfk и B&O выделялись неповторимым характером / подачей. А самая динамичная и драйвовая версия усилителя мощности на германии у меня была на основе пожилого Fergusson (этот мог резануть ухо не комфортной нотой или нарастанием звука в Форте).

С нетерпением буду ждать премьеры идеи готовых SE на 45-ках, еще бы добавить в линейку варианты по мощнее на F2a или те же 5 Вт на германии. И конец на пару лет рынку HI-END монстров.

Пока из того что удалось послушать готового на германиевых транзисторах, самыми музыкальными были именно небольшой мощности компоненты (около 5-6 Вт). По наблюдениям, варианты на комплементарных парах в выходе – звучали немного живее / разнообразнее. Возможно, как раз – нужные мне 2-3 Вт мощности были самой серединой запаса тех усилителей, комфортного как крейсерская скорость автомобиля. Фергюссон имел уже 8-10 Вт мощности и с ним сложнее было поймать оптимальную громкость между комфортным полноценным звуком и криком (играть тихо он умел плохо). Был опыт прослушивания и более мощных усилителей по 12- 15 – 20 Вт от Грюндик или других производителей на огромных с медный пятак, металлических транзисторах “моторолла “, “альтек” и т. д. К сожалению шарм и обаяние германия в самых мощных изделиях почти не прослушивался – это были всего лишь относительно маломощные усилители – в них сплошные минусы ограничений, связанных с германием.

По-моему, у меня на полках еще остались (как раз на комплементарных парах) компактные ресиверы Beomaster 900 от B&O и совсем не раскрученный “Нордменде” с транзисторами под лого “Telefunken”.

(. Аббас, если вам интересно будет их препарировать / изучить и возможно собрать на этой основе что-то особенное, я готов доверить их судьбу мастеру (без привязки к срокам и вообще, каких либо, обязательств на случай неудачи)! Вам нужно будет только объяснить мне как оптимально их переслать – если мое предложение покажется интересным. )

Из обрывков информации по германиевым усилителям / ресиверам я понял, что изделия на комплементарных парах считались классом выше – они гораздо реже встречаются (видимо при производстве с ними больше было вложений и возни) ну и в случае необходимости ремонта на выход там уже не воткнешь что попало.

Любопытно, что – имея одновременно более десятка разных усилителей на германиевых транзисторах, я внятно слышал очень большую разницу в их звучании и характере. Если мощные транзисторные усилители звучать по-разному в нюансах и деталях, ты вслушиваешься в их подачу и замечаешь различия. Германиевые же, даже серийные изделия разительно отличались между собой – вернее сказать лучшие из них, выделяются очень эмоциональной подачей. Они буквально берут за горло и как благовония или какие-нибудь ароматические палочки, и тут же погружают тебя в другое по энергетике пространство (особенно на интересных по исполнению записях это слышно и на любой музыке из другой эпохи – полное погружение). Как знать, возможно в сочетании с хорошим предварительным усилителем на лампах – такой симбиоз даст результат не хуже, а в чем-то и лучше даже по сравнению с дорогими и легендарными лампами.

В свое время мне именно на германиевом усилителе было удобнее всего отслушивать сочетания проводников для разных кабелей – возможно это не случайность. Так же я заметил, что кроме повышенной чувствительности к свойствам проводки, эти изделия чрезвычайно зависимы от качества всего блока питания. Например, в B&O самых ранних версий (у меня такой) использовали в питании большой селеновый мост от Siemens. Я дважды в жизни натыкался на “улучшателей технарей”, которые начинали бездумно менять конденсаторы в схеме и звучание становилось только – хуже. Когда меняли это диодный мост на “качественный современный “, звук деградировал еще сильнее. У меня один такой запасной где-то был припасен для проекта усилителя на когда-нибудь.

(. В общем, думаю вы Аббас, как никто другой осилите эту тему и сможете раскрыть немалый потенциал этих вымирающих усилителей (прекрасных как драконы или единороги). Что-то мне подсказывает что не случайно в начале 60-х именно германий по сути вытеснил лампу из массовых изделий и убедительно показал, что в транзисторе тоже есть звук. Тот период в 5-7 лет пока производители выпускали усилители на германиевых транзисторах, стал переходным периодом или “сладкой оболочкой ” горькой внутри пилюли. Горькую пилюлю предстояло распробовать в следующие десятилетия с началом безумной гонки за количество транзисторов в изделии под гордой вывеской “Solid State”. Заразительная погоня за мощностью в связке с все более тупыми по чувствительности и материалам динамиками, превратила попытку создать систему с характером дикого мустанга – в тупиковый ” тяни-толкай”. )

Александр Михайлов = В наших ЦАП -ах с успехом в стабилизаторах цифровой части трудятся кт603, кт608, где не большой ток потребления, а также кт972, кт973 (комплементарная пара). В преобразователе I/U хорошо показали себя кт604. Они похожи на кт602, но при этом ещё имеют полностью позолоченное основание и позолоченные выводы.

Аббас = Я пробовал ГТ402 и ГТ404 на звук, мне больше понравились их аналоги от Siemens в корпусах «кубиках» АС174. В этих транзисторах, и даже в Siemens, есть какая-то специфическая “рыхлость”, как будто звук обложили ватой. Пока не знаю, как ее преодолеть, в общем отложил в сторону. Может режимы были неудачные, но в преобразователе ток напряжение пока лучше кремний играет, хорошо показали себя МП111. За КТ608 и КТ604 спасибо, поищу попробую. Усилитель Жана я видел, но межкаскадный трансформатор, по-моему, все таки лучше на лампу ставить.

Las-piter = Мне очень понравилось звучание усилителя на германиевых ГТ402, Гт404. Из них можно выжать 3 – 4 Вт, установив на радиатор. Сначала я сделал усилитель на 4-х транзисторах (2 предварительных каскада и комплементарный выходной) с небольшой обратной связью. Но потом выкинул первый каскад, убрал обратную связь и усилитель запел очень прилично. Особенно, когда я все резисторы сделал графитовыми на деревянных болванках, а с электролитов снял удушающую звук внешнюю полиэтиленовую пленку и поставил германиевый однополупериодный выпрямитель в минус питания. Трансформатор с картонной катушкой, пропитанной прополисом конечно, тоже желателен для улучшения свободы звучания. ГТ-806, ГТ-703, ГТ-704 на мой взгляд играют относительно грубо. Я уже не говорю об ужасных П201 – П216 и П4. П605 – П608 заметно музыкальней, но гт402 – 404, на мой взгляд, лучшие отечественные германиевые транзисторы для звука. Хотя мощности чуть-чуть не хватает. Из зарубежных пробовал несколько старых германиевых транзисторов фирмы Sanyo, но ни один из них не обыграл гт402 – 404.

Читайте также:  Светодиодная цветомузыка своими руками
Ссылка на основную публикацию