Ultra-LD Mk.2 200W Güç Amplifikatörü. Ultra-LD Mk.2, yüksek çıkış gücünü çok düşük bozulma ile birleştiren sınıf AB yapıda bir güç amplifikatörü modülüdür. Paylaşılan verilere göre devre 4 ohm yükte 200 watt RMS, 8 ohm yükte ise 135 watt RMS çıkış verebilmektedir. Özellikle düşük harmonik bozulma, yüksek sinyal-gürültü oranı ve sadeleştirilmiş çıkış öngerilim yapısı bu amplifikatörü dikkat çekici hale getirir.
Bu devrede en dikkat çeken noktalardan biri, klasik transistörlü güç amfilerinde sık görülen boşta akım ayar trimpotu ve Vbe çarpanı ihtiyacının ortadan kalkmış olmasıdır.
Bunun nedeni, çıkış katında kullanılan ThermalTrak tipi güç transistörlerinin gövde içinde sıcaklık kompanzasyonu için kullanılan diyot yapısını da barındırmasıdır.
Böylece ayar süreci sadeleşir, termal kararlılık daha kontrollü hale gelir ve kurulum aşamasında kafa karıştıran bias ayarı problemi büyük ölçüde ortadan kalkar.
Temel özellikler
İçerik
- Çıkış gücü: 4 ohm yükte 200W RMS, 8 ohm yükte 135W RMS
- Besleme: yaklaşık simetrik +55V / -55V DC
- Frekans tepkisi: düşük frekansta çok geniş, üst bantta kontrollü düşüş gösteren yapı
- Giriş hassasiyeti: 8 ohm yükte tam güce yakın sürüş için yaklaşık 1.26V RMS
- Giriş empedansı: yaklaşık 12k
- Sinyal-gürültü oranı: oldukça yüksek, çok sessiz çalışma karakteri
Devrenin öne çıkan tarafı neden çıkış katı?
Şemanın en güçlü tarafı çıkış bölümünde kullanılan NJL3281D ve NJL1302D ThermalTrak transistörleridir.
Bu elemanlar, klasik tamamlayıcı çıkış katının yüksek akım ve yüksek güç ihtiyacını karşılamanın yanında, sıcaklığa bağlı boşta akım değişimini daha kontrollü hale getirir.
Bu yüzden devrede ayrıca ayrı bir bias ayar düzeni aramaya gerek kalmaz.
Bu yapı, hem kurulum hem de uzun süreli kullanım açısından avantaj sağlar. Özellikle yüksek güçlü amplifikatörlerde ısınmaya bağlı kararsızlık, boşta akım kaçması veya gereksiz ısınma gibi sorunlar ciddi olabilir.
Burada kullanılan yaklaşım ise bu kısmı daha güvenli ve daha öngörülebilir hale getirir.
200W Amfi şeması ana bölümler
Devre şeması. Devrede kullanılan NJL3281D ve NJL1302D ThermalTrak güç transistörleri, sıcaklık kompanzasyonunu çıkış katı üzerinde doğrudan kurmaya yardımcı olur.
Şema üzerindeki örnek gerilim değerleri, besleme seviyesine göre küçük değişimler gösterebilir.
Devre genel olarak giriş yükseltici katı, gerilim yükseltme katı, sürücü katı ve çıkış katı şeklinde ilerleyen klasik ama iyi optimize edilmiş bir topolojiye sahiptir.
Giriş bölümünde küçük sinyal transistörleri ile düşük bozulmalı ilk yükseltme yapılırken, orta kısımda sürücü transistörleri ve kompanzasyon elemanları yer alır.
Sağ tarafta ise yüksek akımı hoparlöre aktaran tamamlayıcı çıkış katı bulunur.
Şema üzerinde çeşitli noktalarda örnek çalışma gerilimlerinin verilmiş olması da önemli bir avantajdır.
Bu sayede kurulum veya arıza kontrolü sırasında yalnızca bağlantılara değil, kademe kademe gerilim dağılımına da bakılabilir.
Güç amplifikatörü onarımında bu tür referans gerilimler çoğu zaman çok işe yarar.
PCB yapısı ve yerleşim mantığı
Bu modülün çift taraflı PCB kullanması da önemli bir tasarım tercihidir.
Yüksek akımlı çıkış yolları, sürücü katı ve küçük sinyal bölümleri aynı kart üzerinde daha temiz biçimde yerleştirilmiştir.
Bu yaklaşım sadece kablolamayı kolaylaştırmaz; aynı zamanda akım yollarının ve manyetik alan etkilerinin daha iyi yönetilmesine de yardımcı olur.
Özellikle yüksek güçlü sınıf AB amplifikatörlerde yerleşim, sadece devre kadar önemlidir.
Çünkü kötü akım yolu düzeni, osilasyon, uğultu, gereksiz ısınma ve kanal kararsızlığı gibi sonuçlar doğurabilir.
Bu modülde kart yerleşiminin de performans hedefiyle birlikte düşünüldüğü anlaşılıyor.
Frekans THD Ölçüm grafikleri ne gösteriyor?
Paylaşılan THD ve frekans grafikleri, devrenin özellikle orta bantta çok düşük bozulma ile çalıştığını gösteriyor.
4 ohm ve 8 ohm yükte alınan eğrilerde bozulmanın ses bandının büyük bölümünde oldukça düşük kaldığı, frekans yükseldikçe kademeli olarak arttığı görülüyor.
Bu davranış yüksek güçlü sınıf AB amplifikatörlerde beklenen bir yapı olsa da burada eğrilerin oldukça temiz görünmesi dikkat çekiyor.
THD güce karşı grafiklerinde ise düşük ve orta güçlerde bozulmanın çok düşük seviyede kaldığı, çıkış gücü sınırına yaklaşırken hızlı yükseldiği anlaşılıyor.
Bu da amplifikatörün normal dinleme ve yüksek ama sınır altı çalışma koşullarında oldukça temiz bir karakter sunduğunu düşündürüyor.
Bu amplifikatör için güç kaynağı neden önemli?
Bu modül yaklaşık ±55V sınıfında simetrik besleme ile çalıştığı için güç kaynağı seçimi kritik önemdedir.
Filtreleme kapasitesi, trafo gücü, doğrultucu akım kapasitesi ve kablolama kalitesi yetersiz olursa kağıt üzerindeki performans alınamaz.
Bu nedenle sadece amplifikatör kartına odaklanmak yetmez; güç kaynağının da aynı seviyede düşünülmesi gerekir.
Bu konuda tasarım yaparken amfi güç kaynağı hesaplamaları içeriği de faydalı olur.
Aynı şekilde hoparlör güvenliği için hoparlör koruma devresi kullanılması da yüksek güçlü uygulamalarda ciddi avantaj sağlar.
Kullanım alanları
- Yüksek güçlü ev tipi hi-fi amplifikatör projeleri
- Subwoofer ve güçlü stereo kanal uygulamaları
- Kaliteli sınıf AB güç katı arayan hobi ve atölye çalışmaları
- Düşük bozulma hedefli özel ses projeleri
Dikkat edilmesi gerekenler
- Besleme voltajı yüksek olduğu için devre üzerinde tehlikeli DC gerilim vardır.
- Soğutucu seçimi ve termal montaj düzgün yapılmadan tam güç testine geçilmemelidir.
- Hoparlör çıkışı doğrudan yüksek güçlü olduğundan ilk çalıştırma akım sınırlamalı yapılmalıdır.
- Güç kaynağı, kablolama ve topraklama kalitesi sonuç üzerinde doğrudan etkilidir.
Daha farklı yüksek güçlü transistorlü çözümlerle karşılaştırma yapmak isteyenler için 100W, 300W ve 500W transistörlü amfi devreleri de incelenebilir.
Ultra-LD Mk.2 200W güç amplifikatörü, yüksek güç, çok düşük bozulma ve sadeleştirilmiş bias yapısını aynı devrede birleştiren başarılı bir tasarım görünümündedir.
Özellikle ThermalTrak transistörlerin kullanılması, klasik boşta akım ayarı derdini azaltması açısından büyük avantaj sağlar.
Yüksek güçlü ama aynı zamanda temiz çalışan bir sınıf AB amplifikatör arayanlar için oldukça dikkat çekici bir modüldür.
Kaynak: siliconchip.com.au/cms/A_110797/article.html
