Wzmacniacz mocy na tranzystorach germanowych z eBay

[Einherjer]

2N1908 nawet mam i kiedyś zrobię na nich wzmacniacz. Na papierze wyglądają rewelacyjnie, lepiej niż wiele krzemowych.
Tylko trudno do nich dobrać tranzystory germanowe na resztę wzmacniacza, żeby wykorzystać 50 V Uce i 10Mhz ft, szczególnie parę komplementarną do sterowania. Trzeba by pójść w krzemowe.

[taipan3]

Średnia moc strat tranzystora wynosi 60W jednocześnie moc impulsowa wynosi 1000W. Natomiast ciągły prąd kolektora wynosi 20A, a prąd bazy 3A.
Nie spodziewałem się że germańce mogą być takimi smokami.
Para do sterowania jeżeli byłaby na krzemie , to też powinna być z epoki , gdyby dać współczesny plastik byłby to straszny mezalians .
Pozdrawiam i dziękuję za schematy.

[saico]

Do kultowych "krzemów" zalicza się od dawna 2N3055 do pary z BDX18.

[Vic384]

Cześć
Dobrymi germanami są też MP1612. Zrobiłem na nich wzmacniacz gitarowy, o mocy porównywalnej do takiego na 2N3055. Mam zachomikowane kilka sztuk.
Większą moc, praktycznie 40W, uzyskałem na MP506.
W obydwu przypadkach sterowanie końcówki transformatorowe.
Pozdrowienia

[Einherjer]

Do kultowych "krzemów" zalicza się od dawna 2N3055 do pary z BDX18.

To prawda. 2N3055 mają bardzo duży bezpieczny obszar pracy i niestety na tym jego zalety się kończą. Niezbyt duże wzmocnienie prądowe, w dodatku fatalnie spadające ze wzrostem prądu kolektora i mało imponująca częstotliwość graniczna. Dobry do zasilacza albo wzmacniacza dyskotekowego, bo "niezniszczalny", ale do domowego grania to wolałbym coś innego.

[Romekd]

Czołem.
Koledzy, w tym tygodniu dostałem od Kolegi taipan3 drugi moduł wzmacniacza na tranzystorach germanowych, który ma mi posłużyć do przeprowadzenia ślepych testów odsłuchowych kilku starych wzmacniaczy (będą to tranzystorowe końcówki mocy z magnetofonu M-2405S, stopnie mocy z układami UL1481 z nowszego modelu magnetofonu M-2405S, stopnie mocy z układami TDA2006 oraz omawiane w tym wątku stopnie mocy z tranzystorami germanowymi).
Przed przeprowadzeniem modyfikacji w otrzymanym kilka dni temu wzmacniaczu postanowiłem porównać jego działanie i parametry z tym już przebadanym. Poniżej dla przypomnienia schemat modułów (wartości napięć są odczytane z pierwszej płytki; napięcia z tej dopiero będę chciał pomierzyć).


Na przekazanym mi do testów module zauważyłem nieco mocniejsze nagrzewanie się tranzystora VT4 (sterujący górnym tranzystorem wyjściowym VT6). Poniżej zdjęcie nowej płytki z zaznaczonymi niektórymi elementami.

Niektóre z nich będą się nieco mocniej nagrzewać, co pokażę w kolejnych załącznikach. Celem sprawdzenia temperatury poszczególnych elementów modułu, posłużyłem się miniaturową kamerką termowizyjną, współpracującą z moim smartfonem. Tak przedstawiały się temperatury elementów po okresie 30. minut od włączenia zasilania modułu (24 V stabilizowane, moduł niewysterowany).

Wyraźnie cieplejszy (37°C) jest również rezystor R12 (1,5 kΩ), pracujący w obwodzie (w bootstrapie) obciążającym tranzystor VT3 stopnia napięciowego.

Po wysterowaniu modułu sygnałem 1 kHz do mocy wyjściowej 5 W oraz 10. minutowym nagrzewaniu, ponownie dokonałem pomiaru temperatury elementów, co widać na kolejnym załączniku.

Wyraźnie wzrosła temperatura rezystorów 1 Ω w obwodach tranzystorów wyjściowych, choć same tranzystory mocy niespecjalnie się nagrzały (obciążenie 8 Ω i dobry radiator) i rezystora R18 (240 Ω), włączonego równolegle z wyjściem wzmacniacza.

Po zmianie częstotliwości sygnału sterującego z 1 kHz na 20 kHz zaczął się jeszcze delikatnie nagrzewać rezystor R20 (5,1 Ω) w obwodzie Zobla.

Temperatury poszczególnych elementów na zdjęciach można odczytać z ich koloru - z lewego boku pokazana jest kolorowa skala, której końce wyznaczają maksymalna i minimalna temperatura, zarejestrowana przez urządzenie pomiarowe na badanej płytce.

CDN...

Pozdrawiam
Romek

[saico]

Ciekawe zdjęcia. W moim wzmacniaczu opartym na schemacie od "Safari" też mocno nagrzewał się tranzystor sterujący (BC160 - założyłem mu radiator) a germanowa końcówka mocy była ledwo ciepła.

[taipan3]

Romku, twój pomiar temperatury zupełnie mnie zaskoczył. Wydawało mi się, że najbardziej gorącym elementem tego układu będą tranzystory, a tu niespodzianka.
Tak sobie myślę, czy radiator jest potrzebny, czy nie lepiej byłoby tranzystory przymocować do blachy obudowy?

Pozdrawiam

[Einherjer]

Dyskusja w tym wątku zmobilizowała mnie do pomiaru wzmocnienia prądowego w funkcji prądu kolektora dwóch sztuk z posiadanych przeze mnie 2N1908. Dla porównania zmierzyłem też inne tranzystory mocy w obudowach TO-3 jakie wpadły mi w ręce oraz współczesny plastikowy 2SC5200. Nie mam niestety ani 2N3055 ani BDX18. Zresztą te ze współczesnej produkcji to właściwie inne tranzystory z podobnymi wartościami granicznymi, do porównania powinny być te z epoki. Co myślicie o wynikach? Jak dla mnie 2N1908 radzą sobie całkiem nieźle, za to BDP49x...

Tutaj to samo, ale w skali logarytmicznej, takiej jak zwykle w kartach katalogowych.

[Romekd]

Witam.

Ciekawe zdjęcia. W moim wzmacniaczu opartym na schemacie od "Safari" też mocno nagrzewał się tranzystor sterujący (BC160 - założyłem mu radiator) a germanowa końcówka mocy była ledwo ciepła.

W pierwszych radiach Safari, jeszcze na tranzystorach germanowych (AD161 i AD162) w stopniu mocy, tranzystory wyjściowe zamontowane były na radiatorze, więc przy niewielkim prądzie spoczynkowym (bez sygnału) praktycznie się nie grzały. Za to tranzystor BC160 w drugim stopniu napięciowym pracował ze sporym prądem, gdyż jego obciążenie stanowił rezystor o oporności zaledwie 220 Ω (taką wartość widzę na stronie Radiomuseum: https://www.radiomuseum.org/tubes/tube_bc160.html ; kondensator kompensacji millerowskiej miał pojemność aż 1 nF). W późniejszej wersji z tranzystorami krzemowymi BD254C, w drugim stopniu napięciowym jako obciążenie tranzystora BC159B użyto rezystora 4,7 kΩ (https://www.elektroda.pl/rtvforum/topic ... #gallery-1 ; kondensator kompensacji zmniejszono w tej wersji do 100 pF, co było konieczne) przez co przez tranzystor ten przepływał bardzo mały prąd i pozostawał on chłodny.

Pozdrawiam
Romek

[Romekd]

Romku, twój pomiar temperatury zupełnie mnie zaskoczył. Wydawało mi się, że najbardziej gorącym elementem tego układu będą tranzystory, a tu niespodzianka.
Tak sobie myślę, czy radiator jest potrzebny, czy nie lepiej byłoby tranzystory przymocować do blachy obudowy?

Pozdrawiam

Najgorętszymi elementami tego wzmacniacza będą rezystory 1 Ω, szczególnie w sytuacji gdy obciąży się wzmacniacz zestawem głośnikowym o module impedancji równym 4 Ω. Gdyby obudowy tranzystorów wyjściowych osiągnęły taką temperaturę jak rezystory, uległyby szybkiemu zużyciu (maksymalna temperatura struktury germanowej nigdy nie powinna przekraczać 70°C, dla porównania w wielu tranzystorach krzemowych może ona dochodzić do 175°C). Przy moich próbach tranzystory się nie grzały, gdyż były dobrze chłodzone dodatkowym radiatorem, który sprawiał, że po dwóch godzinach pracy z pełną mocą wyjściową ich obudowy osiągnęły ok. 31°C (w pracowni miałem dzisiaj temperaturę powietrza równą 18°C; sprawdzę jak będą się grzały z samą blachą aluminiową, przeznaczoną do mocowania dodatkowego radiatora). Myślę że przy obciążeniu wyjść kolumnami 8 Ω i napięciu zasilania nieprzekraczającym 25 V samo zamocowanie układów do metalowej obudowy urządzenia może okazać się wystarczająco dobrym sposobem chłodzenia tranzystorów wyjściowych.

Pozdrawiam
Romek

[Romekd]

Einherjer
Przy jakim napięciu badałeś wzmocnienie prądowe tych tranzystorów? Robiłeś to "na piechotę", czy użyłeś charakterografu? Tranzystory germanowe może nie miały jakiegoś wielkiego wzmocnienia prądowego, ale jego zmiana ze wzrostem prądu do kilku amperów była niewielka. Świetnie wypadł w badaniu KD502 firmy TESLA (sam często ich kiedyś używałem, podobnie jak KD503 o nieco wyższym dopuszczalnym napięciu Uce /były zastosowane w moim starym wzmacniaczu WSH-205/), jak na tak stary tranzystor krzemowy. Nieźle wyglądają charakterystyki współcześnie produkowanych 2SC5200, za to charakterystyki polskich BDP495 i BDP496 wyglądają tragicznie (nigdy ich nie widziałem w żadnym naprawianym urządzeniu, choć w dawnych latach często się o nich wspominało /były w katalogach/; w handlu też ich nie spotkałem, w tamtych czasach)...

Pozdrawiam
Romek

[Einherjer]

Einherjer
Przy jakim napięciu badałeś wzmocnienie prądowe tych tranzystorów? Robiłeś to "na piechotę", czy użyłeś charakterografu? Tranzystory germanowe może nie miały jakiegoś wielkiego wzmocnienia prądowego, ale jego zmiana ze wzrostem prądu do kilku amperów była niewielka. Świetnie wypadł w badaniu KD502 firmy TESLA (sam często ich kiedyś używałem, podobnie jak KD503 o nieco wyższym dopuszczalnym napięciu Uce /były zastosowane w moim starym wzmacniaczu WSH-205/), jak na tak stary tranzystor krzemowy. Nieźle wyglądają charakterystyki współcześnie produkowanych 2SC5200, za to charakterystyki polskich BDP495 i BDP496 wyglądają tragicznie (nigdy ich nie widziałem w żadnym naprawianym urządzeniu, choć w dawnych latach często się o nich wspominało /były w katalogach/; w handlu też ich nie spotkałem, w tamtych czasach)...

Nie chciałoby mi się robić tego na piechotę. Skorzystałem z generatora i oscyloskopu w Analog Discovery 2 w układzie jak poniżej.

Tak myślę, że spróbuję jeszcze zmierzyć małosygnałowe wzmocnienie prądowe 2N1908 dla różnych prądów kolektora. Radiator, z którego wymontowałem KD502, chyba nawet pochodził z WSH-205. Tutaj byłem zaskoczony jak duże jest jego h_FE, nawet dla dużych prądów. BDP495 i BDP496 chyba faktycznie nie wyprodukowali zbyt dużo, bo nawet teraz jest ich mało w porównaniu z innymi wyrobami CEMI. Kupiłem ich trochę z myślą o budowie wzmacniacza na polskich półprzewodnikach, ale chyba to jeszcze przemyślę...

[Janusz]

KD502 też mnie zaskoczył.

[Romekd]

Nie chciałoby mi się robić tego na piechotę. Skorzystałem z generatora i oscyloskopu w Analog Discovery 2 w układzie jak poniżej.

Rewelacja W takim razie chyba rozważę zakup tej przystawki, gdyż widzę, że jej możliwości są ogromne... Patrząc na schemat odnoszę wrażenie, że wejścia CH1 i CH2 są galwanicznie separowane (albo są wejściami różnicowymi), bo analizujesz napięcia w punktach o różnych potencjałach względem masy. Faktycznie Analog Discovery 2 ma taką możliwość, czy też zastosowałeś jakąś sprytną sztuczkę przy pomiarze współczynnika wzmocnienia tranzystorów?

Tak myślę, że spróbuję jeszcze zmierzyć małosygnałowe wzmocnienie prądowe 2N1908 dla różnych prądów kolektora. Radiator, z którego wymontowałem KD502, chyba nawet pochodził z WSH-205. Tutaj byłem zaskoczony jak duże jest jego h_FE, nawet dla dużych prądów. BDP495 i BDP496 chyba faktycznie nie wyprodukowali zbyt dużo, bo nawet teraz jest ich mało w porównaniu z innymi wyrobami CEMI. Kupiłem ich trochę z myślą o budowie wzmacniacza na polskich półprzewodnikach, ale chyba to jeszcze przemyślę...

Wyniki z takiego pomiaru też chętnie bym poznał...
Swojego starego WSH-205 kupiłem uszkodzonego (byłem jeszcze uczniem technikum). Poprzedni właściciel miał już serdecznie dość jego napraw, które kosztowały go sporo nerwów i pieniędzy - wzmacniacz wielokrotnie psuł się po bardzo krótkim czasie od poprzedniej naprawy (po każdej działał od kilku minut do kilku godzin...), a za którymś razem spalił się w nim nawet jeden z dwóch transformatorów sieciowych... Transformator został przewinięty, tranzystory 2N3055, które były stosowane przy każdej naprawie zastąpiłem oryginalnymi, parowanymi KD503 i problem już nigdy się nie powtórzył (co tydzień wzmacniaczem tym nagłaśniałem dyskoteki...). Z polskich BDP620 i i obecnych na rynku 2N3055, które w tamtym czasie przebadałem, nie dało się wybrać dobrych egzemplarzy do tego wzmacniacza (albo wzmocnienie za niskie, albo napięcie przebicia za małe...).
BDP495 i BDP496 były zamiennikami tranzystorów firmy RCA o symbolach 2N6472 i 2N6247 (nie wiem czy w CEMI opracowano choć jeden własny dobry tranzystor...). Te ostatnie oryginalne RCA też nie były jakieś wybitne, bo w ich notach katalogowych nie było żadnych charakterystyk, a podane parametry wyglądały naprawdę kiepsko. Wzmocnienie hFE przy prądzie kolektora 5 A niektórych egzemplarzy mogło wynosić jedynie 20, a przy maksymalnym prądzie kolektora producent gwarantował wzmocnienie na poziomie 5...

W polskich wzmacniaczach DIORY często stosowano komplementarne tranzystory 2N6488 i 2N6491, w których wzmocnienie również szybko spadało ze wzrostem prądu kolektora.

Na dodatek sprawiały problem z parowaniem, gdyż charakterystyki tranzystorów NPN i PNP mocno się różniły (jak w większości krzemowych tranzystorów dużej mocy...). Widać to dobrze po nałożeniu na siebie charakterystyk obu tranzystorów.

2N6488_2N6491_2.png (36.42 KiB) Przejrzano 3497 razy

Pozdrawiam
Romek