Транзистор П416

↑ Back In The USSR, или Ретро рулит

Для начала нужно было поменять предусилитель. Прежний был чисто микрофонным, собранным по одной из попавшейся под руку схем, из тех, что годами перерисовывал в блокноты, тетрадки и на прочие бумажки, собирал и проверял. Рабочая, проверенная, но для моих гитарных целей не совсем пригодная. Не знаю, что мне тогда в голову взбрело, но решил собирать пред «в тех же традициях» что и УМ. То есть на германиевых транзисторах. Скорее всего потому, что они у меня были, и деть их было некуда. Ну и чтобы с питанием не колдовать — кремниевых p-n-p транзисторов маловато в запасах было, как впрочем и микросхем. Да и не видел смысла пихать ОУ туда, где можно обойтись двумя-тремя транзисторами.

Интернета тогда в нашей глуши ещё не водилось, а аудиофильскую легенду о том, что германий звучит лучше кремния я узнал именно из сети, лет через семь.

К аудиофилам я не отношусь (отношусь с уважением к тем из них, кто сам делает себе аппарат и не делает из своего увлечения религии), и весь мой опыт «прослушивания классики с винила через лампу» сводится к «антроповским» пластинкам с классикой рок-н ролла на радиоле «Урал-112».

Пусть никого не смущает цифра 1 в начале номера этой радиолы, по характеристикам звукового тракта аппарат вряд ли тянул на третий класс даже по параметрам своего времени.

Остальную классику (советской и забугорной попсы и рока) долгое время слушал, хоть и на чисто германиевом магнитофоне «Снежеть-202», но с записанных где получится бобин. Сильно сомневаюсь, что почувствовал бы разницу, если бы крутил их хоть через «хайфай», хоть через «хайэнд». Поэтому не знаю, насколько они правы насчёт звука германия. А вот надёжность электронной части старых магнитофонов, проигрывателей и приёмников, многие из которых сохранили работоспособность до наших дней, говорит сама за себя. Вот и решил «тряхнуть стариной» или «перетряхнуть старину» или …

Для начала определился с требованиями:

1. Усилитель делается для чистого, насколько возможно, звука. Все эффекты — в виде отдельных примочек. Поэтому пред должен быть по возможности линейным.

2. Входное сопротивление должно быть достаточно высоким, чтобы не садить «верха» гитарного сигнала и не «мешать» работе регулятора тембра в случае прямого подключения.

3. Несколько входов с разной чувствительностью. Микрофон (0,3 мВ), гитара (10 мВ, для старого советского инструмента — самое то) и линейный вход (0.5 В).

Усилитель иногда планировалось применять в качестве контрольного, для проверки прохождения сигнала, при ремонте других усилителей или ещё какой звуковой техники, поэтому наличие таких входов не помешает.

А сигнал с линейного входа желательно было бы смешивать с гитарным, для подключения, например, магнитофона с записью «аккомпанимента» или имевшегося самодельного «ритм-бокса» (именно так — в кавычках, если когда-нибудь решусь выложить описание конструкции, то только для смеха).

После раскопок в завалах бумажек, журналов и ксерокопий была собрана такая схема:

Изначально схема преда, насколько помню, была срисована с какого-то любительского магнитофона. Имеет входное сопротивление около 3 КОм, при «микрофонной» чувствительности и запас по уровню выходного сигнала, позволяющий подключить её напрямую к усилителю мощности.

Для гитарного входа чувствительность была понижена включением последовательно входу резистора на 100 кОм. Не самая лучшая идея, согласен, хоть и применялась в промышленных усилках. Но при минимуме деталей удалось получить пред, с двумя входами разной чувствительности. Тем более одновременное использование этих входов не планировалось.

Другие варианты тоже рассматривались, но полевых транзисторов под рукой не было, а городить на вход с «микрофонной» чувствительностью эмиттерный повторитель, как-то не хотелось.

С выхода сигнал шёл через простейший пассивный микшер, где его можно было смешать с сигналом линейного входа, на вход усилителя мощности.

Всё было собрано в том же корпусе от АВУ:

И изделие было отдано на растерзание начинающим гитаристам, на другой конец области, где успешно использовалось несколько лет для доставания соседей.

Там же была обнаружена одна «незадокументированная возможность». При подключении гитары к микрофонному входу, на выходе получался «жуткий грязный перегруз», который вовсю использовался для освоения риффов групп, типа популярного тогда «Линкинпарка» или нестареющей «Арии». Хотя подозреваю, что от звука, того «дисторшнена» даже панки долго бы плевались и матерились.

Транзисторы П416 — драгметаллы, характеристики, аналоги

Описание транзистора П416

П416 – это транзисторы из германиевого сплава, выпускающиеся в металлическом герметичном корпусе типа КТЮ-3-4, с гибкими выводами и изоляторами из стекла. Высокочастотный с небольшой мощностью. Довольно универсален.

Где можно найти П416?

Встречаются в устройствах: переключатели (основной режим использование)
каскадные низкочастотные усилители
импульсные каскады
генераторные каскады
усилители низких частот (УНЧ)
гражданские приборы широкого назначения
спец приборы

Таблица содержания драгметалла в граммах для транзисторов серии П416

Транзистор	Золото, гр в 1000 шт	Золото, гр в 1000 шт Н.возвр	Золото, гр в 1 шт
П416	0,081	0,0692	0,0000814
П416	0,09	0,0765	0,00009
П416	0,091	0,0775	0,0000912
П416	0,1	0,085	0,0001
П416А	0,09	0,0765	0,00009
П416А	0,1	0,085	0,0001
П416А	0,9	0,765	0,0009
П416Б	0,09	0,0765	0,00009
П416Б	0,8	0,68	0,0008

Таблица веса драгметаллов в транзисторе П416 в граммах для 1шт и 1000шт, с учётом нормы возвратаНорма возврата. Стоит учесть, после переработки удаётся извлечь не весь драгметалл указанный в паспорте. По этой причине, приведён расчёт учитывая норму возврата (Н.возвр). Были изучены разные источники и собраны средние данные по возврату. Хоть и бывает такое что извлекается почти 100%, ориентироваться на нормы возврата будет более реалистичным. Скупаются радиоэлементы дешевле цены металла в них на 15-50%.

Важный нюанс. Производить изделия могли в разное время и у разных изготовителей, что может сказаться на базовом значении веса драгметалла, а в последствии и на переработанном. РЭА произведённые в более раннем году, имеют более высокие шансы содержать драгметаллы и чаще в большем количестве чем у последующих версий. Прослеживается для любых радиоэлементов в большинстве случаев. Новые же, по причине развития техпроцесса, иногда вовсе без драгметалла.

Цена предлагаемая скупщиками

Посмотрев на расценки, видно что скупщики принимают реле за 50% – 100% от текущей курсовой стоимости драгметалла. Для того чтобы лучше ориентироваться в цене, желательно свериться с актуальной ценой на мировых торговых биржах.

Исторические цены драгметалла на мировых биржах: Золото за 1 гр – 1600-4500 руб

Цены указаны для высшей пробы

В конкретном случае важно понимать, что чем ниже проба, тем меньше стоимость. А так же в зависимости от того по какой цене согласен покупать скупщик

Примечания относительно цен на драгметаллы.

Золото неуклонно росло с 2005 по 2012, с цены 800 до 3800 руб за грамм. С тех пор упало почти в 2 раза и колеблется в диапазоне 2100-2800 руб за грамм с 2013 года. Как можно заметить, в ожидании кризиса 2022 году цена золота снова выросла. После рисковых ситуаций в мире обычно снова возвращается к средней цене.

Надеюсь этим удастся помочь сориентироваться относительно влияния мировых цен на выгодность.

Часто целесообразно такие изделия сдавать на лом после выработки рабочего ресурса, как изделия они стоят иногда существенно дороже.

Стоимость транзистора П416 в качестве изделия

Цены в основном распределены от 5 – 32 рублей за штуку. Сильно колеблются в зависимости от характеристик, производителя, желаний продавца и года выпуска.

Цены для примера, в среднем, за 1 шт: П416Б, 1970х – 2-3 руб
П416А, 1990х – 17-48 руб
П416 – 10-35 руб

Характеристики транзисторов П416

Масса: 2.2 гр
Цоколевка: эмиттер с краю, отмечен на корпусе точкой, коллектор по центру, ну и база соответственно тот что остался
Температура эксплуатации: °C -60+70°C
Аналоги Зарубежные: 2SA27
П416 – 2N602
П416А – 2N604
П416Б – 2SA279

↑ Немного измерений

После установки режимов по постоянному току подключил к усилителю генератор и осциллограф. Подал сигнал. На выходе ограничение сигнала (синий цвет) наступает при амплитуде примерно 12 Вольт на 4-омной нагрузке, а это соответствует мощности на выходе в 18 Вт . Ура!!! :yahoo: Амплитуда сигнала на входе (желтый цвет) при этом примерно 1,5 Вольта. То есть усилитель имеет чувствительность порядка 1 Вольта RMS.

Полоса частот

тоже порадовала. Практически без завала от 15 Гц до 60 кГц. Если убрать конденсаторы на 100 пФ из цепи обратной связи и на входе, наверное была бы ещё шире.

То, что надо! Это как раз соответствует уровню выходного сигнала звуковой платы компьютера, которая и будет использоваться в качестве основного источника сигнала.

Проверил, какой максимальный ток потребляет усилитель. При подаче на вход прямоугольного сигнала частотой 10 кГц амплитудой 1,5 В усилитель тянет от БП чуть меньше 2 А тока.

Теперь пришло время «краштеста». Устанавливаю в держатели предохранители на 1,5 А, выставляю на БП максимально возможное ограничение по току (у меня 5 А) и подаю на вход синус частотой 10 кГц. Вывожу мощность на максимум, когда начинается уже ограничение сигнала. После этого отверткой делаю КЗ в нагрузке. Предохранитель сгорает. Меняю предохранитель на новый, снова включаю усилитель – выходные транзисторы целые! После того как я сжёг три предохранителя (два на одной плате усилителя и один на другой), я решил, что тест на надежность пройден и теперь можно переходить к окончательной сборке усилителя в корпус.

↑ Схема умощнённого усилителя

Вот так выглядит мой окончательный вариант схемы усилителя. Красным указаны изменённые номиналы.

Законы Ома и Джоуля-Ленца ещё ни одному адвокату объехать не удалось, и для того, чтобы поднять мощность на выходе УМЗЧ, надо поднимать напряжение его питания. Сделаем хотя бы в два раза, до 30 Вольт. Сразу сделать это не получится. Транзисторы П416 и МП39Б, которые используются в оригинальной схеме, имеют максимальное допустимое напряжение 15 Вольт.

Пришлось достать с полки старый Справочник радиолюбителя 1978 года издания и углубиться в изучение параметров германиевых транзисторов серий «МП» и «ГТ», одновременно проводя раскопки в коробках с деталями.

Я искал транзисторы близкие по параметрам к использованным в схеме, но имеющие максимально допустимое напряжение не менее 30 Вольт.

После проведения этой увлекательной изыскательской работы были найдены необходимые кандидаты. На вход, вместо П416, главным претендентом стал транзистор ГТ321Д. Пару МП39Б + МП37А было решено заменить аналогичной парой МП14А + МП10Б. Германиевые транзисторы серии МП с номерами от 9 до 16 – это «военка», транзисторы для аппаратуры специального назначения. В отличие от их аналогов с номерами от 35 до 42, которые предназначены для аппаратуры широкого применения.

На выходе я решил использовать высокочастотные транзисторы ГТ906А. Причин этому было несколько, главная из которых — это наличие запаса этих транзисторов в моей тумбочке. Вторая причина — это высокий коэффициент передачи тока. При работе транзисторы предварительного каскада будут меньше «напрягаться» на раскачку выходных транзисторов, что должно уменьшить их нагрев и положительно сказаться на уровне искажений усилителя.

Следующий шаг, который тоже немаловажен – это подбор транзисторов в пары по коэффициенту передачи тока h21э. Сначала я попробовал это сделать при помощи обычного китайского тестера, но результаты измерения мне показались несколько странными и явно завышенными. К тому же китайский тестер явно не смог справиться с измерением параметров мощных транзисторов.

Пришлось достать с полки старый добрый еще Советских времен прибор «ППТ».

С его помощью была выбрана пара транзисторов ГТ321Д с h21э = 120 и две пары МП10Б + МП14А с h21э около 40. Из десятка транзисторов 1Т906А удалось подобрать 3 шт. с бета 76 и пару с бета 78. Всё-таки серия 1Т проходила более серьезный отбор по параметрам при изготовлении.

После подбора транзисторов, сборка печатных плат согласно датагорской инструкции не заняла много времени

Надо ещё обратить внимание на напряжения электролитических конденсаторов. Оно должно быть не меньше чем выбранное напряжение питания усилителя

Я использовал конденсаторы на 35 Вольт.

Поскольку я планировал получить от усилителя бОльшую мощность, потребовалось увеличить емкость выходного разделительного конденсатора раза в два, как минимум. Конденсатор такого номинала на плату уже не вмещался. Вместо него я впаял пару винтовых зажимов, чтобы можно было подключать на проводах любой понравившийся конденсатор, не обращая внимания на его размеры.

Другой важной проблемой была организация охлаждения выходных транзисторов. У меня нашлась пара одинаковых, довольно крупных радиаторов, но они были рассчитаны на крепеж к ним современных транзисторов в корпусе ТО-220

Выход я нашел в старых горелых компьютерных блоках питания. Пара радиаторов из толстого алюминия 4 мм, на которые я закрепил через изолирующие прокладки транзисторы ГТ906, а уже сами эти радиаторы широким торцом через термопасту были прикручены винтами к большим радиаторам.

К этим же радиаторам при помощи металлических уголков были прикреплены и платы усилителя. Между ребер компьютерного радиатора, вблизи выходных транзисторов, удобно разместился диод Д310, который обеспечивает термостабильность усилителя. Его я не долго думая залил китайским термоклеем.