Резюме:
С развитието на електротехниката и по-точно на електрониката са разработвани нискочестотни усилватели на мощност първоначално на базата на вакуумни радиолампи [1] с 3, 4 и 5 електрода и отоплителна намотка за електронна емисия от катода към анода. Големината на анодния ток се е управлявала от напрежението на управляващ електрод (решетка) и така се е получавало усилвателно действие. При това размерите на радиолампите са били много по-големи, както и разсейваните мощности. Коефициентът на полезно действие е бил сравнително нисък. Поради големите стойности на анодните напрежения (над 100V до 300-400V) и сравнително малките стойности на анодния ток (10mA до 100-200mA) [2], се е налагало да се използва за съгласуване на товара (високоговорителя 4, 8 или 16 Ω) и лампата така нареченият “изходящ трансформатор”. Това допълнително създавало неудобство поради големите му размери и тегло (маса), включително съпътстващите проблеми за равномерното усилване на сигнала в целия честотен диапазон. Така например ниските честоти трудно са били постигани под 80Hz, а високите честоти трудно са надхвърляли 10-12kHz. [3]
Следващият период с използването на полупроводниковите германиеви и след това силициеви транзистори се характеризира с рязкото намаляване на размерите на усилвателите, повишаване на коефициента на полезно действие и разширяване на честотния диапазон от 20 - 30Hz до 15 - 20kHz при отпадането на “изходящия трансформатор”, защото са се използвали рационално удобните параметри на транзисторите – ниски напрежения на колектора при голям колекторен ток, чрез което се е получавало директно съгласуване с товара (високоговорителя). При това са били постигнати изключително високи качествени показатели. Така например при мощност 80W, честотната лента от 20Hz до 20kHz, са постигнати нелинейни изкривявания 0,002 % (практически неуловими от ухото на човека) [4]. Стремежът към висококачествено музикално възпроизвеждане е довел до масовизиране на така наречената Hi-Fi техника, където задължително мощността е над 50W, честотна лента 20Hz - 20kHz, а коефициентът на нелинейни изкривявания е под 1% при максимална мощност. При това Hi-Fi техниката се характеризира с добавянето на “екстри” като многоканално тонрегулиране чрез “еквалайзери”, сензорно регулиране и управление на звука, индикации на нивото на сигналите, шумоподтискащи електронни системи, честотно компенсиращи специализирани предусилватели за различните видове източници (микрофони, грамофони, магнитофони и т.н.), стереосистеми, квадросистеми, активни филтри в предусилвателните стъпала, електронна защита в захранването и др. [5]
Съвременната нискочестотна техника се изгражда изключително на базата на интегрални схеми [6], при които се постигат минимални размери, максимални мощности, минимални нелинейни изкривявания и много широка честотна лента, както и минимално съотношение на сигнала спрямо шума. При това коефициентът на полезно действие (на крайното стъпало) се доближава до 48 – 49%.
С използването на MOS крайни транзистори в интегралната схема (за режим клас “AB”) са постигнати големи мощности при малки нелинейни изкривявания. За домашни нужди практически мощността е до 50W и рядко до 100W. В затворена голяма или средноголяма стая мощност над 50W е вредна за ухото на човека. Ако помещението е голямо може да се ползва мощност и до 100W. Съществуват и мощни усилватели до 1kW и повече за озвучаване на зали и открити площи. При тях се използва обикновено клас “D” при коефициент на полезно действие до 98 – 99 %.
Напоследък тенденцията е клас “D” да навлезе включително и за домашни нужди, което води до намаляване на “отоплителното” действие на усилвателя и с оглед постигане на минимални размери на усилвателя.
Във връзка с така описаната тенденция в развитието на нискочестотната усилвателна техника и с оглед на заданието на настоящата дипломна работа, авторът се е насочил към използването на интегрална схема с мощност около 50 -100W, с възможност за постигане и надвишаване изискванията на заданието, включително за разработване на универсален многоканален стерео усилвател.
Целта е да се изработи домашен усилвател с максимално използване на готови блокове, като за същинския усилвател (крайното стъпало) да се изпозлва готова разработена платка, но корегирана по отношение на принципната схема, но корегирана по отношение на принципната схема с цел постигане на максимални качествени показатели. Да се изчисли мрежовия трансформатор съобразно мощността на усилвателя с цел да бъде произведен и доставен по поръчка за вграждане в кутията на усилвателя.
