Düşük Maliyetli Gerçek 20W Kaliteli Amplifikatör

Yeni başlayanlar için transistörlü bir amplifikatör çalışması. Vasat bir transistörlü amplifikatörün ucuz entegreli rakiplerinden ne kadar üstün olduğunun bir örneği aslında. Yabancı bir forumda şemasını bulduğum, oldukça basit ve düşük maliyetli bir devreyi tanıtmak istiyorum sizlere.

20W Kaliteli Amplifikatör Devre Şeması

Oldukça eski bir şema olup mazisi 1974’lü yıllara kadar uzanıyor. Eğer doğru ise şemanın FAIRCHILD firmasının tasarımı olduğu yazıyor. Bu devreden doğal olarak Hi-end veya Odyofil sonucu beklemeyin fakat bu verdiği sesin kötü olduğu anlamına da gelmesin.

Düşük Maliyetli 20 Watt Ses Yükseltici Devre Notları

Bu düşük maliyetli 20 watt ses yükseltici devresi, push-pull çıkış katında TO-220 kılıf yapısına sahip monolitik Darlington transistörler kullanılarak kurulabilir. Basit yapısına rağmen devre, 30 Hz ile 200 kHz frekans aralığında yaklaşık 1 dB içinde düz bir frekans tepkisi sunar. Tipik harmonik distorsiyon değeri ise %0,2’nin altındadır.

Amplifikatör, 8 ohm hoparlör yükünde tam 20 watt çıkış gücü verebilmek için yalnızca yaklaşık 1,2 V RMS giriş sinyaline ihtiyaç duyar. Çıkış Darlington transistörlerini sürebilmek için devrede ek olarak düşük gürültülü ve yüksek kazançlı TO-92 kılıf 2N5961 transistörü kullanılmıştır. Şemada Q1 olarak gösterilen bu transistör, devrenin voltaj kazancını sağlar.

Q1 transistörünün beyz noktası, şemada B noktası olarak belirtilmiştir. Bu nokta hem AC ve DC geri besleme bağlantısı hem de giriş sinyali için ortak bağlantı noktasıdır. Devrenin giriş direnci yaklaşık 10 kΩ değerindedir.

Çıkış katının orta noktası olan A noktasındaki gerilim, R4 trimpotu ayarlanarak dengelenir. Bu ayar, çıkış sinyalinin simetrik çalışması ve hoparlör üzerinde DC gerilim oluşmaması açısından önemlidir.

Devrede kullanılan bootstrap yapısı, Q1 transistörünün kollektör besleme gerilimini yükselterek C noktasında Q2 transistörünü sürebilmek için yeterli sürme gerilimi oluşmasını sağlar. Bu yapı aynı zamanda R7 direnci üzerinde sabit bir gerilim oluşmasına yardımcı olur. Böylece R7, akım kaynağı gibi davranır. D1, D2 ve D3 diyotlarıyla birlikte bu bölüm, düşük seviyeli ses sinyallerinde oluşabilecek crossover distorsiyonunu azaltır.

Devrenin Öne Çıkan Özellikleri

• 20 watt çıkış gücü
• 8 ohm hoparlör ile çalışmaya uygun yapı
• TO-220 Darlington transistörlü push-pull çıkış katı
• 30 Hz – 200 kHz aralığında geniş frekans tepkisi
• %0,2 altında düşük harmonik distorsiyon
• Yaklaşık 1,2 V RMS giriş sinyali ile tam çıkış gücü
• Bootstrap destekli sürücü katı
• Diyotlarla azaltılmış crossover distorsiyonu

TDA2030, TDA2050 ve benzeri entegre amplifikatörlerden daha iyi ses verdiğini söyleyebilirim, özellikle de düşük volumlerde iken bile basları oldukça sağlam. Tabi herkesin kendine göre değerlendirmesi farklı olacaktır.

Şemayı bulduğum forumda bu devrenin verdiği sesi beğenen de var beğenmeyen de. Yine aynı forumda yayınlanan “HP333 distortion analyser” cihazı ile ölçülmüş distorsiyon değerleri aşağıda ki gibidir. Sonuçların doğruluğunu elbette garanti etmiyorum.

Distortion vs frequency
1khz 0.07 %
10khz 0.08 %
20khz 0.1 %
30khz 0.12 %

Distortion vs power output at 1 khz
0.5 watt 0.17 %
1.5 watt 0.12 %
4 watt 0.05 %
12 watt 0.16 %
17 watt 0.5 %
20 watt 4 %

Bu amplifikatör daha çok giriş seviyesindeki kullanıcılar için gözükse de canı sıkılan deneyimli kullanıcıların ilgisini de çekecektir diye düşünüyorum. Hatta bu devrede de çıkış transistörü olarak yine TIP142 ve 147 çiftini kullandım ama gerçek olanları değil, sahte olanlarını. TIP122 ve TIP127 de uygun olabilir aslında kolay bulunuyor ve pahalı değiller.

Besleme katında FR302 kullanmak zorunda değilsiniz. benim elimde o an onlar olduğu için kullandım.
En az 3 Amper 50 Volt değerinde uygun bir doğrultucu diyot seçebilirsiniz. Örneğin 1N5408 vb.

Devrenin çıkış katında ki transistörleri soğutmak için haliyle en basitinden aliminyumdan bir soğutcuya ihtiyacımız var. Tam bu noktada dikkatinizi çıkış trasistörlerinin arasındaki 32mm. lik mesafeye çekmek istiyorum. Transistörleri bu şekilde yerleştirdik ve pcb yi de bu doğrultuda tasarladık çünkü soğutucu olarak bu devre için farklı bi çözümümüz var. Olayı ucuza halledebilmek için aliminyum soğutucu olarak bir zamanlar evlerimizde kullandığımız ikilik perde kornişi kullanıyoruz.

Kestikten sonra kenarlarındaki çapakları eğe ile alıyor ve bütün yüzeyini zımpara ile temizleyip parlatıyoruz.

Bunları artık plastikten yapıyorlar ama hurdacılarda kolaylıkla bulabileceğinizden eminim.
Resimdeki devrede gördüğünüz yaklaşık 20cm. uzunluğundaki soğutcu yetti de arttı bile. Yok ben tam güçte saatlerce çalıştırırım diyorsanız, kornişi daha uzun kesin gitsin.

Devreyi yukarıdan bastırıp esnetirseniz devrenin altındaki bağlantılar soğutcu üzerinde kısa devre olacağından bu kısmı yalıtmamız gerek. Uygun bi yalıtım maddesiyle burayı kaplıyoruz. İnce bir muşamba veya plastik branda benzeri birşey işinizi görebilir. Termal pad bulabilirseniz daha iyi olur. Devrenin altına destek olması içinde kornişin ortasında ki kanala 15cm. lik bir lastik parçası koyup devrenin esnemesini engelliyoruz.

Devrenin bitmiş haline artık turuncu kablolardan 30 Volt AC verip deneyebiliriz.

2N5961 Transistör bulunamazsa yerine BC550 kullanılabilir aşağıda ki resimde yerleşim farkı gösterildi

Malzeme listesi :

R1 10 K
R2 15 K
R3 120 K
R4 150 K Trimpot
R5 150 Ohm
R6 47 Ohm
R7 4,7 K 0,5W
R8 1 K 0,5W
R9 2,2 Ohm

C1 10uF 25V
C2 22uF 50V
C3 100uF 50V
C4 220uF 10V
C5 2200uF 63V
C6 100pF 63V
C7 470nF 63V
C8 4700uF 63V
C9 4700uF 63V
C10 470nF 63V
C11 470nF 63V
C12 2X680nF 63V

D1 1N4148
D2 1N4148
D3 1N4148
D4 FR302 (1N5408)
D5 FR302 (1N5408)
D6 FR302 (1N5408)
D7 FR302 (1N5408)

Q1 BC550C (2N5961*)
Q2 TIP142
Q3 TIP147