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.

Тип	Структ.	Предельные значения(Тп=25°С)						Значения параметров (Тп=25°С)								TП max	Т max
		Iк max	Iк. И. max	UкэR max (Uкэ0 max)	Uкб0 max	Uэб0 max	Рк max (Рк. Т. max)	h21Э	Uкэ нас.	IкбО	IэбО	f гp.	КШ	Ск	Сэ
		А	А	В	В	В	Вт		В	мкА	мкА	МГц	дБ	пФ	пФ	°С	°С
П210	p-n-p	12	-	(60)	65	25	(60)	>15	-	12	-	0,1	-	-	-	85	-60…+70
П210А	p-n-p	12	-	(65)	65	25	(60)	>15	-	8	-	0,1	-	-	-	85	-60…+70
П210Б	p-n-p	12	-	-	65	25	(45)	>10	-	15	-	0,1	-	-	-	85	-60…+70
П210В	p-n-p	12	-	-	45	25	(45)	>10	-	15	-	0,1	-	-	-	85	-60…+70
П210Ш	p-n-p	12	-	(64)	-	25	(60)	>15	-	8	-	0,1	-	-	-	85	-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!

Связь с автором: dimka.kyznecov[собачка]rambler.ru

Источники:

1. С. Филин - Стереофонический усилитель звуковой частоты. ВРЛ выпуск номер 91, 1985 год.
2. Жан Цихисели - Германий превыше всего.

8 25294 Транзисторные УНЧ

УНЧ УМЗЧ транзисторный УМЗЧ усилитель

Комментарии (42):

Добрый вечер.Сама схема усилителя на рис2 очень даже интерестная.А где же схема предварительного усилителя? Сам монтаж (видно по фото) выполнен на двухстороннем текстолите.Одна сторона выполняет роль экрана.Это обезательно?И еще,можно ли в место транзисторов ГТ402В И ГТ 404В применить эти же транзисторы но с буквой Ж ? .Ну и было-бы совсем супер ,если бы Вы выложили печатную плату.Большое Вам спасибо !!!!

предварительный усилитель собран на одном транзисторе в схеме с дифкаскадом. на фото немного видно с боку на корпусе верикально стоит плата . печатку не делал , сразу брал кусок текстолита и на нем карандашом рисовал точь в точь как на схеме. мудрить рисовать более компактную плату небыло нужды. текстолита хватает.а двусторонний потому что другого нет. одну сторону нестравливал для того чтоб хлорного железа на дольше хватило, у нас его трудновато найти. можно на обычном одностороннем.

конечно можно поставить и с буквой "Ж" разница в коэффициенте передачи. а в остальном все параметры практически схожы что с буквой В что с Ж . собственно можно поставить в место гт404,402 например гт403,406,805 вобщем любые серии гт средней мощности .. но лучше оставить те которые указаны, они больше подходят для унч. вместо п210 можно поставить гт806 но с этой парой выхода будет только 30вт.

Схему предусилителя можно взять вот из этой схемы: Усилитель на германиевых транзисторах (сайт RadioLamp).

собрал схему на 5 транзисторах-хороша подключал к ..олимп-004.. все хорошо но упал сразу ондикатор 1 канала я так думаю из-за низкого входного сопротивления усилителя .до этого собирал почти такую же на п416 мп38 .мп39 -ерунда-один песок.сильно греется блок питания и выходные транзисторып210ш-при напряжении всего 35 вольт. буду усиливать блок питания . и на счет входного сопротивления -нужен пред усилитеь и чтобы громкость плавно регуривалась. подскажите схему пред усилителя.

для Игоря.ОЛИМП 004 ЭТО КАТУШЕЧНИК ,ХОРОШИЙ АПАРАТ. вот по этому я и упомянул ,чо предварительный усилитель брать исходя из источника сигнала. Игорь,возьмите любую схему отечественного проигрывателя пластинок. возьмите оттуда первый каскад усиления со звукоснимателя.или сделайте простейший каскад на одном транзисторе по схеме эмитерного повторителя.

собрал блоу питания на д303 шунтировал слюдой ксо 001мкф каждый диод.в уилителе на 5 транзисторах поставил д2г.скажите вторую пару п210ш подключить базы куда подключать .напишите точно к базам первых 210 или нет .схему преда нашел на 2 мп39 и мп38 с бльшим входным сопотивлением .и стоит ли подглючать еще п210ш.или я только выиграю в мощности усилителя.

для Игоря. еще одну пару 210-х цеплять параллельно.к первой паре.эмиттеры обеих транзисторов второй пары точно так же пускать через другую пару резисторов. прибавка по выходу будет.грубые измерения показали прибавку порядка 10-15 ватт. да только нужно ли. большие радиаторы ,много места занимают.

А автор печаткой может поделиться?

ПЕЧАТКИ НЕТ,КАК БЫЛА СХЕМА НАРИСОВАНА ТАК И РИСОВАЛ СРАЗУ НА ТЕКСТОЛИТ.НЕ МУДРИЛ

Хотел бы про фон сказать. на рис.2 у усилителя дифкаскад запитан напрямую от источника питания, а в 5 транзисторном усилке первый каскад таки запитан через фильтр. На рис 2 он тоже есть, и тоже на первый каскад, однако ДУ тоже чувствителен к фону, так что неплохо было бы между диодом и коллектором ГТ402 воткнуть резистор и конденсатор то. Те же 47 ом и 1000 мкф. Думаю тогда в БП хватит и 4700 мкф.

простейший каскад на одном транзисторе по верхней схеме на мп39б -какое входное сопротивление .

для Игоря.а кто б его мерил сопротивление входное. во всяком случае куда только не подключал,работает со всеми источниками.одно можно сказать наверняка,сопротивление этого каскада явно меньше по сравнению с каскадами на полевых транзисторах

Здравствуйте.Возможно-ли использовать в схеме на 5-и транзисторах применить транзисторы ГТ402Г(h21=116) совместно с ГТ404Ж(h21=70)?

для Павла. конечно можно. незнаю как это скажется на работе всей схемы в целом,поскольку небыло нужды выяснять. вобще же ставил какие были ,все с разными буквами.никакой разницы незаметил. разве что выходные транзисторы грелись неравномерно несмотря на точную установку половины питания на плече.

Добрый день! скажите, а можно ли использовать на выходе транзисторы П210А?

Дмитрий, да можно.

В статью добавлена таблица с характеристиками германиевых транзисторов серии П210.

А у Вас транзистор термостабилизации МП41 стоит на радиаторе выходного транзистора?

Почему бы верхнее плечо усилителя на рисунке 1 статьи не сделать по схеме [1]; нижнее плечо сделать ка комплементарных транзисторах, и принять во внимание схему [Р 9/70-60], см. [1, С.39], а избыток усиления погасить общей обратной связью?
[1, Шустов М.А. Практическая схемотехника: 450 полезных схем радиолюбителям: Книга 1. - М.: Альтекс-А, 2001. - С.38-39, рисунок 4.7].
Дмитрию: насколько помню, в [Р 9/70-60] этот транзистор и применялся.
Re: Рисунок 4 статьи: переменный резистор можно брать и без отводов: в этом случае последовательно с тонкомпенсирующим конденсатором нужно включить резистор сопротивлением, аналогичным (примерно равным) сопротивлению участка резистора от отвода до "холодного" вывода.

По просьбе автора транзисторы мп39б и мп41а на схеме заменены на МП26Б.
Для истории: схема УНЧ с мп39б и мп41а .

Цоколевка транзисторов МП26, ГТ402, ГТ404 и П210:

не могу выставить 0 по схеме с дифкаскадом, и эта схема вроде филина

>>не могу выставить 0 ...
По схеме Рис.1. Ноль выставляется подстроечником 1кОм (который слева)
Проверь напряжение на Д814Д, - должно быть около +13 В.
При настройке - нагрузка отключена, можно также оконечные
транзисторы отключить (отпаять базы П210Б).

Когда ноль установлен, регулируется ток покоя П210Б
подстроечником 1кОм (справа) -автор рекомендует 200 мА (?)

Я все это знаю но не выходит, минимум добивался 5-2,5 вольта, на стабилитроне 11,8 вольт и идет сильный перекос в питании.Транзисторы все выпаивал проверял менял изменений никаких. Питаю +-21 вольт, в минусовом плече на 1,5-2,0 вольта меньше

>>не могу выставить 0 ...
Полностью выпаяв П210 можешь ноль выставить?
Германиевые транзисторы могут иметь огромные токи утечки(даже с отключенной базой),
которые, возможно нельзя(в твоем случае) компенсировать ПОС по постоянному току.
Проверь их прибром типа этого : https://ru.aliexpress.com/item/2017-Russian-M328-Transistor-Tester-DIY-LCR-Diode-Capacitance-ESR-voltage-meter-PWM-Square-wave-Frequency/32800783868.html
ICEo и ICEs токи должны быть в разумных пределах (см.справочник)
если правильно помню:
ICEo-ток К-Э с отключенной базой
ICEs-ток К-Э с замкнутой на эмиттер базой
Еще мб самовозбуждение, хотя маловероятно -тогда осциллографом посмотреть.
Успехов тебе!
Не сдавайся!

>>не могу выставить 0 ...
Еще - настраивая 0, поставь правый подстроечник в верхнее положение
или даже закороти К-Э МП26 (он ток покоя регулирует и сейчас не нужен).
Т.е. сужай круг поиска:
1. Совсем отключить П210, если ноль установить можно -виноваты П210
2. МП26 -открой, т.е. правым подстроечником 1 К -вверх,
3. Проверь верхний ГТ404 (в эмиттере Д220)
4. Проверь нижний МП26 (рядом 2xД220) -это генератор тока для ГТ404 п.3

для Александр Компромистер .. ненадо транзистор мп 41 лепить ни на какой радиатор!!!!.. достал своими глупыми советами. .. для Алексея. если невыставляется ноль на выходе,нужно проверить гт 402 и 404 на сопротивление между эмитером и коллектором. предел измерений на цешке выставить на 200ком. и промерить .в любом включении эмитер коллектор и наоборот и при смене полярности щупов недолжно показывать никакого сопротивления . если показывает в одном любом из положений какое либо сопротивление,то такой транзистор можно выбрасывать. во всяком случае сюда он несгодится. если это условие соблюдено,то все четко выставляется .ноль на выходе в частности.резисторы если есть можно применить многооборотистые.

транзисторы п210. к базе подключаем щуп со знаком минус он же сом ,другим щупом смотрим показания на эмитере и колекторе. предел измерения на цешке выставить на проверку диодов . показания должны быть в районе 45-80 ом.б-э,б-к.(верхний показатель может быть 120 ом. )переход э-к. к эмитеру цепляем провод цешки со знаком минус.он же сом, другой щуп на коллектор. должно показывать бесконечность. либо опротивление в 990ом и будет уменьшаться(это если транзистор работал и еще теплый). в обратном включении должно показывать бесконечность.

если посмотреть значения сопротивлений у горячего транзистора п210 то переход к-э в прямом включении может показывать 20-30 ом в обратном включение может показывать пробой. относительно базы эмитер и колектор может показывать 10 ом. что бы понять,пробит транзистор или нет,нужно остудить его до комнатной температуры.если все показатели восстановятся к близким или к таким же в выше написаном мною пояснении,то транзистор исправен. по своему опыту скажу. при экспериментах с обеими схемами и замыкал случайно и полярность путал и напруги в два раза больше давал, сгорало все кроме п210. эти транзисторы не так то просто испортить.

Для Сэм...если Вы такой умный, тогда объясните мне назначение транзистора, который подключён коллектором к базе ГТ402 а эмиттером к базе ГТ404? А лучше у автора усилителя прочитайте!

для Николай.а что вам непонятно в этом транзисторе??. его можно вообще убрать заменив на диод серии ГД.если у вас что то не получается, ищите причину,язвить и выказывать неудовольствие в мою сторону бессмысленно.как можно подробнее я все описал и рассказал,с чем столкнулся сам. если у вас ко мне какие то претензии есть,то пишите администрации сайта.

to #Сэм: Диод Д311 подойдёт?

для Сэм.....это транзистор термостабилизации, он должен находиться на радиаторе выходного транзистора. Вы мне первый грубо ответили (правда имя перепутали), я вам ответил в том же тоне.

для Николай. жа,я в курсе что этот транзистор должен стоять на радиаторе. .. повторюсь.. нестал я его ставить на радиатор ,посколько разницы незаметил никакой. что с ним греются что без него. . кроме того,его нужно лепить на радиатор через слюду. .

для Александр Компромистер. пойдет в принципе любой диод. но если уж сохранять идею всей схемы то и ставить тоже германивые диоды. а д311 ,наверное нужно поставить два штуки в послед. . какие там у него данные ,нужно даташит посмотреть

много спрашивают по поводу установки транзистора ,тот что в цепи гт402 гт404, на радиатор.. у автора статьи он ставится на радиатор вместе с п210. у меня он стоит на плате. видно на фото. если вы непланируете выжимать из схемы все возможное.. и цеплять акустику свыше 200ватт. то нет никакой необходимости в установке. достаточно точно выставить точно половину питания на выходе. и ток покоя задать 200мА. или около того. было измерено. при отдаче в 23ватта в канал. и длительной работе. радиаторы больше 38 -40 градусов ненагревались. .

К вопросу о тонкомпенсированном регуляторе громкости. тонкомпенсацию же можно исполнить, используя и обычный переменный резистор, без отводов.
Для этого надо разделить сопротивление всего резистора на несколько частей (в данном случае, на три); заменить их постоянными резисторами и применить в схеме тонкомпенсации. Нулевой отвод можно не устанавливать, а сопротивления частей переменного резистора, стоящие в одной ветви - сложить.

Можно ли в этой схеме МП26, ГТ402 и ГТ404 ставить с другими буквами?

Всем здравствуйте! В схеме с дифкаскадом можно ли применить 1т813а тр-ры вместо п210! И еще разве в этой схеме не нужна защита громкоговорителей от постоянного напряжения при пробое выходных транзисторов.

Всем привет.
Помогите пожалуйста разобраться с данной проблемой.

Собрал я усилитель по схеме с дифкаскадом, перепроверил раз 10, но он так и не заработал (спалил мне динамик, но после замены резисторов на более мощные палить динамики перестал. Перепроверил я все транзисторы тестером, все в рабочем состоянии. У меня на выходе вместо п210 временно стоят п213. Сейчас проблема в том что за несколько секунд сильно нагревается резистор 270 Ом который я обозначил на фото. При отпайки провода с базы гт402б нагрев резистора уходит. Может кто-то сталкивался с таким и сможет помочь!

Здравствуйте. При наладке вместо динамика подключайте мощный резистор на 25-30Вт. Акустические системы к усилителю лучше подключать через предохранитель, поскольку в схеме нет защиты от появления постоянки на выходе!
Без сигнала на входе, с помощью резистора на 1К (в левой части схемы) устанавливаете на выходе ноль вольт. Переменным резистором на 1К (справа) выполняйте установку тока покоя выходных каскадов.
Больше об этой схеме УМЗЧ С. Филина, ее наладке и дополнениям к ней можете узнать в статье из оригинального источника - Стереофонический усилитель звука на германиевых транзисторах ГТ402, ГТ404, П217 (20 Watt).

Добавлены источники схем и ссылки на публикации с описанием.

для bogdan. почитайте коменты выше. я писал как проверить транзисторы в этой схеме. динамик у тебя сгорел только по причине неисправных транзисторов. если конечно в схеме у вас нет ошибок