Σχεδιασμός κυκλώματος σταδίων εξόδου ενισχυτή ισχύος. Επιλογή και υπολογισμός του κυκλώματος umzc Τρέχον κάτοπτρο στο στάδιο εξόδου του umzc

Επιλέγω μπλοκ διάγραμμαενισχυτής ισχύος. Παρουσιάζεται στο Σχήμα 2. Η βαθμίδα εισόδου είναι κατασκευασμένη από τρανζίστορ VT1, συνδεδεμένο με κοινό πομπό. Αντίσταση R4είναι το φορτίο του πρώτου σταδίου ενίσχυσης. Από αυτό το ενισχυμένο σήμα πηγαίνει στη βάση του τρανζίστορ VT2, που είναι ένα ενδιάμεσο στάδιο ενίσχυσης. Το στάδιο εξόδου συναρμολογείται σε διπολικά τρανζίστορ VT7…VT10σύμφωνα με το σχέδιο Darlington. Έτσι, ο ενισχυτής ισχύος είναι τριών σταδίων. Ας συντάξουμε ένα κατά προσέγγιση διάγραμμα του μελλοντικού ενισχυτή ισχύος:

Εικόνα 2 - Κατά προσέγγιση διάγραμμα του UMZCH

Η μέγιστη τάση εξόδου και το μέγιστο ρεύμα εξόδου υπολογίζονται από την ισχύ εξόδου P.L.= 5 W. και αντίσταση φορτίου R.L.= 4 Ohm.

Στάδιο εξόδου

Παραδοσιακά, η λειτουργία και ο υπολογισμός ενός ενισχυτή ισχύος αρχίζει να εξετάζεται από το στάδιο εξόδου, καθώς πολλές παράμετροι του UMZCH, όπως η ενεργειακή απόδοση, η μη γραμμική παραμόρφωση, η αξιοπιστία κ.λπ., εξαρτώνται σημαντικά από το κύκλωμα της βαθμίδας εξόδου. Το στάδιο εξόδου είναι ένας ακολουθητής εκπομπού που βασίζεται σε συμπληρωματικά τρανζίστορ συνδεδεμένα σύμφωνα με ένα κύκλωμα Darlington. Σε αυτό το στάδιο, το φορτίο συνδέεται με τους συλλέκτες των τρανζίστορ εξόδου. Το στάδιο εξόδου του UMZCH φαίνεται στο Σχήμα 3.

Εικόνα 3 - Στάδιο εξόδου UMZCH

Απαιτούμενη τάση τροφοδοσίας ΕΡΘα βρούμε τον ενισχυτή ισχύος με βάση τον τύπο ισχύος:

Από την αναλογία που προκύπτει βρίσκουμε:

Όταν βρούμε ΕΡ;

Ας επιλέξουμε μια ελαφρώς υψηλότερη τάση τροφοδοσίας, λαμβάνοντας υπόψη τα σφάλματα υπολογισμού και τις απώλειες ισχύος στην είσοδο και στα ενδιάμεσα στάδια. Ας δεχτούμε

Το στάδιο εξόδου χρησιμεύει ως ενισχυτής ρεύματος και γενική εικόναμπορεί να θεωρηθεί ως μετατροπέας σύνθετης αντίστασης που ταιριάζει στην έξοδο χαμηλής σύνθετης αντίστασης της βαθμίδας με την αντίσταση φορτίου.

Η ισχύς των σταδίων εξόδου κυμαίνεται συνήθως από 50 mW. έως 100W. Και περισσότερο, επομένως, κατά τον υπολογισμό των ενισχυτών, θα πρέπει πάντα να λαμβάνετε υπόψη την ισχύ που καταναλώνεται από τα τρανζίστορ.

Τάση διάσπασης τρανζίστορ εξόδου VT 8 και VT 10 θα πρέπει να είναι:

Μέγιστη απαγωγή ισχύος των τρανζίστορ VT 8 και VT 10 με ενεργό φορτίο και αρμονικό σήμα στην είσοδο ισούται με:

Το ρεύμα βραχυκυκλώματος των τρανζίστορ εξόδου είναι:

Έτσι, με γνωστές τιμές παραμέτρων, χρησιμοποιώντας δεδομένα αναφοράς, επιλέγουμε ένα συμπληρωματικό ζεύγος τρανζίστορ εξόδου: VT 8 - KT 816V, VT 10 - KT 817V.

Με μέγιστο ρεύμα εξόδου Imaxκαι ελάχιστο κέρδος ρεύματος B0 = 25,επιλεγμένο τύπο τρανζίστορ VT 8 και VT 10, υπολογίστε το ρεύμα συλλέκτη των τρανζίστορ VT 7 και VT 9:

Αυτό το ρεύμα συλλέκτη αντιστοιχεί στις δομές τρανζίστορ πυριτίου χαμηλής ισχύος KT 3102B n-p-nκαι τρανζίστορ πυριτίου χαμηλής ισχύος KT 3107B - δομές p-n-p.

Ως τρανζίστορ VT 2 (τρανζίστορ ενδιάμεσου σταδίου), μπορείτε να χρησιμοποιήσετε σχεδόν οποιοδήποτε τρανζίστορ χαμηλής ισχύος χαμηλής συχνότητας. Απλά πρέπει να δώσετε προσοχή στη μέγιστη τάση συλλέκτη-εκπομπού, η οποία δεν πρέπει να είναι μικρότερη από. Αυτή η τάση αντιστοιχεί σε ένα τρανζίστορ τύπου KT 3107B, στο οποίο η μέγιστη τάση συλλέκτη-εκπομπού είναι 45V.

Ας προχωρήσουμε στην εξέταση και τον υπολογισμό της προστασίας από υπερφόρτωση ρεύματος και βραχυκύκλωμα εξόδου. Λόγω της χαμηλής αντίστασης εξόδου, ο ενισχυτής ισχύος μπορεί εύκολα να υπερφορτωθεί με ρεύμα φορτίου και να καταστραφεί λόγω υπερθέρμανσης των τρανζίστορ εξόδου. Τα μέτρα σχεδιασμού για την αύξηση της αξιοπιστίας, όπως η επιλογή τρανζίστορ με μεγάλο περιθώριο απαγωγής ισχύος, η αύξηση της επιφάνειας της επιφάνειας απαγωγής θερμότητας, οδηγούν σε αύξηση του κόστους της δομής και επιδείνωση των χαρακτηριστικών βάρους και μεγέθους. Επομένως, συνιστάται η χρήση μεθόδων κυκλώματος για την αύξηση της αξιοπιστίας με την εισαγωγή κυκλωμάτων προστασίας έναντι υπερφορτώσεων ρεύματος και βραχυκυκλωμάτων εξόδου στον ενισχυτή ισχύος.

Ας εξετάσουμε την αρχή της λειτουργίας της προστασίας του σταδίου εξόδου του UMZCH από υπερφόρτωση ρεύματος και βραχυκύκλωμα εξόδου. Το κύκλωμα προστασίας αποτελείται από τρανζίστορ VT 5 και VT 6 και αντιστάσεις R 10…R 13. Το κύκλωμα προστασίας φαίνεται στο σχήμα 4. Το κύκλωμα προστασίας λειτουργεί ως εξής.

Σε επαρκώς χαμηλό ρεύμα φορτίου, το τρανζίστορ VTΤο 5 είναι κλειδωμένο επειδή η τάση στην αντίσταση πέφτει RΤο 11 δεν είναι αρκετό για να το ανοίξει και το κύκλωμα προστασίας δεν έχει ουσιαστικά καμία επίδραση στη λειτουργία του ενισχυτή ισχύος. Καθώς το ρεύμα φορτίου αυξάνεται, η πτώση τάσης στην αντίσταση αυξάνεται R 11 (για θετικό μισό κύμα, για αρνητικό μισό κύμα της τάσης εξόδου, η πτώση τάσης στην αντίσταση θα αυξηθεί R 12). Όταν φτάσει η πτώση τάσης στην αντίσταση R 11, κατώφλι UBE PORανοίγοντας το τρανζίστορ VT 5 ξεκλειδώνει, λαμβάνοντας μέρος του ρεύματος της πηγής, σταθεροποιώντας έτσι το μέγιστο ρεύμα φορτίου. Οι τιμές των αντιστάσεων R11 και R12 υπολογίζονται χρησιμοποιώντας τον τύπο:

Αντιστάσεις R 11 και R 13 έχουν χαμηλή αντίσταση (100...150 Ohms) και χρησιμεύουν για τον περιορισμό του ρεύματος βάσης του τρανζίστορ VT 11 VT 13. Αντιστάσεις R 11 και R 13 δεν έχουν ουσιαστικά καμία επίδραση στη λειτουργία του κυκλώματος προστασίας.

Εικόνα 4 - Σχέδιο για την προστασία της βαθμίδας εξόδου του UMZCH από υπερφόρτωση ρεύματος και βραχυκύκλωμα εξόδου.

Στη συνέχεια, ας προχωρήσουμε στην εξέταση του διαγράμματος σταθερότητας θερμοκρασίας του ρεύματος ηρεμίας του σταδίου εξόδου του UMZCH. Υπάρχουν πολλές διαφορετικές τεχνικές κυκλώματος για τη διασφάλιση της σταθερότητας της θερμοκρασίας του ρεύματος ηρεμίας των τρανζίστορ εξόδου. Όλα αυτά απαιτούν τελικά τη δημιουργία θερμικής επαφής μεταξύ των στοιχείων του σταθεροποιητικού κυκλώματος είτε με το σώμα των τρανζίστορ είτε με την επιφάνεια απαγωγής θερμότητας. Ένα άλλο παράδειγμα κατασκευής του σταδίου εξόδου ενός ενισχυτή ισχύος με σταθεροποίηση θερμοκρασίας του ρεύματος ηρεμίας των τρανζίστορ εξόδου φαίνεται στο Σχήμα 4. Το πλεονέκτημα αυτής της μεθόδου είναι ότι μόνο ένα ευαίσθητο στη θερμοκρασία στοιχείο τοποθετείται στην επιφάνεια βύθισης θερμότητας - ένα τρανζίστορ VT 4. Συνθήκη από την οποία επιλέγονται οι τιμές των αντιστάσεων R 6 και R 8:

Γενικά, η αναλογία θα πρέπει να είναι αριθμητικά ένα μικρότερη από την ποσότητα p-nμεταβάσεις στο κύκλωμα. Αντίσταση R 8 εκτελείται μεταβλητή για να εξασφαλιστεί η εγκατάσταση του απαιτούμενου ρεύματος ηρεμίας των τρανζίστορ του σταδίου εξόδου του ενισχυτή ισχύος. Ας επιλέξουμε τιμές αντίστασης R 6 και R 8, λαμβάνοντας υπόψη ότι η αναλογία τους πρέπει να είναι περίπου ίση με τρία, άρα υπάρχουν τέσσερα τρανζίστορ στο στάδιο εξόδου (δηλαδή υπάρχουν τέσσερα p-nμετάβαση). Ας πάρουμε αντίσταση R 6 ίσο με 1000 Ohm, λοιπόν R 8 θα ισούται με:

Για να υπολογίσουμε την αντίσταση R7, χρησιμοποιούμε την έκφραση:

ας υπολογίσουμε R 7.

Πρόσφατα, όλο και πιο συχνά, πολλές εταιρείες και ραδιοερασιτέχνες χρησιμοποιούν ισχυρά τρανζίστορ πεδίου με επαγόμενο κανάλι και μονωμένη πύλη στα σχέδιά τους. Ωστόσο, εξακολουθεί να μην είναι εύκολο να αγοράσετε συμπληρωματικά ζεύγη τρανζίστορ πεδίου επαρκούς ισχύος, επομένως οι ραδιοερασιτέχνες αναζητούν κυκλώματα UMZCH που χρησιμοποιούν ισχυρά τρανζίστορ με κανάλια ίδιας αγωγιμότητας. Το περιοδικό «Radio» δημοσίευσε αρκετά τέτοια σχέδια. Ο συγγραφέας προτείνει ένα άλλο, αλλά με δομή ελαφρώς διαφορετική από έναν αριθμό κυκλωμάτων που είναι κοινά στα σχέδια UMZCH.

Τεχνικές προδιαγραφές:

Ονομαστική ισχύς εξόδου σε φορτίο 8 ohm: 24 W

Ονομαστική ισχύς εξόδου σε φορτίο 16 ohm: 18 W

Αρμονική παραμόρφωση σε ονομαστική ισχύ σε φορτίο 8 ohm: 0,05%

Αρμονική παραμόρφωση σε ονομαστική ισχύ σε φορτίο 16 ohm: 0,03%

Ευαισθησία: 0,7V

Απολαβή: 26dB

Τις τελευταίες τρεις δεκαετίες, το κλασικό τρανζίστορ UMZCH έχει χρησιμοποιήσει διαφορικό στάδιο. Είναι απαραίτητο να συγκρίνετε το σήμα εισόδου με το σήμα εξόδου που επιστρέφει μέσω του κυκλώματος OOS, καθώς και να σταθεροποιήσετε το "μηδέν" στην έξοδο του ενισχυτή (στις περισσότερες περιπτώσεις, το τροφοδοτικό είναι διπολικό και το φορτίο συνδέεται απευθείας, χωρίς ένας πυκνωτής απομόνωσης). Το δεύτερο είναι το στάδιο ενίσχυσης τάσης - ένας οδηγός που παρέχει το πλήρες εύρος της τάσης που απαιτείται για τον επόμενο ενισχυτή ρεύματος σε διπολικά τρανζίστορ. Δεδομένου ότι αυτός ο καταρράκτης είναι σχετικά χαμηλού ρεύματος, ο ενισχυτής ρεύματος (ακόλουθος τάσης) αποτελείται από δύο ή τρία ζεύγη σύνθετων συμπληρωματικών τρανζίστορ. Ως αποτέλεσμα, μετά το διαφορικό στάδιο, το σήμα περνά από άλλα τρία, τέσσερα ή και πέντε στάδια ενίσχυσης με αντίστοιχη παραμόρφωση σε καθένα από αυτά και καθυστέρηση. Αυτός είναι ένας από τους λόγους για την εμφάνιση δυναμικών παραμορφώσεων.

Στην περίπτωση χρήσης ισχυρών τρανζίστορ φαινομένου πεδίου, δεν υπάρχει ανάγκη για ενίσχυση ρεύματος πολλαπλών σταδίων. Ωστόσο, για να επαναφορτιστεί γρήγορα η χωρητικότητα διαηλεκτροδίου πύλης-καναλιού ενός τρανζίστορ φαινομένου πεδίου, απαιτείται επίσης ένα σημαντικό ρεύμα. Για την ενίσχυση των ηχητικών σημάτων, αυτό το ρεύμα είναι συνήθως πολύ μικρότερο, αλλά στη λειτουργία μεταγωγής σε υψηλές συχνότητες ήχου αποδεικνύεται αισθητό και ανέρχεται σε δεκάδες milliamps.

Το UMZCH που περιγράφεται παρακάτω εφαρμόζει την ιδέα της ελαχιστοποίησης του αριθμού των καταρρακτών. Στην είσοδο του ενισχυτή υπάρχει μια κλιμακωτή έκδοση ενός διαφορικού σταδίου στα τρανζίστορ VT2, VT3 και VT4, VT5, το φορτίο για το οποίο εφαρμόζεται σε μια ενεργή πηγή ρεύματος με κάτοπτρο ρεύματος στα τρανζίστορ VT6, VT7. Η γεννήτρια ρεύματος στο VT1 ρυθμίζει τη λειτουργία της διαφορικής βαθμίδας για συνεχές ρεύμα. Η χρήση διαδοχικής σύνδεσης τρανζίστορ σε καταρράκτη επιτρέπει τη χρήση τρανζίστορ με πολύ υψηλό συντελεστή μεταφοράς ρεύματος βάσης, τα οποία χαρακτηρίζονται από μικρή μέγιστη τιμή τάσης (συνήθως UKEmax = 15 V).

Μεταξύ του κυκλώματος αρνητικής τροφοδοσίας του ενισχυτή (πηγή VT14) και των βάσεων των τρανζίστορ VT4 και VT5, συνδέονται δύο δίοδοι zener, ο ρόλος των οποίων διαδραματίζεται από τις αντίστροφα συνδεδεμένες μεταβάσεις βάσης-εκπομπού των τρανζίστορ VT8, VT9. Το άθροισμα των τάσεων σταθεροποίησής τους είναι ελαφρώς μικρότερο από τη μέγιστη επιτρεπόμενη τάση πύλης VT14 και αυτό διασφαλίζει την προστασία του ισχυρού τρανζίστορ.

Στο στάδιο εξόδου, η αποστράγγιση του τρανζίστορ πεδίου VT14 συνδέεται με το φορτίο μέσω της διόδου μεταγωγής VD5. Οι μισοί κύκλοι του σήματος μείον πολικότητας παρέχονται μέσω της διόδου στο φορτίο· οι μισοί κύκλοι της θετικής πολικότητας δεν διέρχονται από αυτό, αλλά παρέχονται μέσω του τρανζίστορ VT11 για τον έλεγχο της πύλης του τρανζίστορ φαινομένου πεδίου VT13, που ανοίγει μόνο κατά τη διάρκεια αυτών των μισών κύκλων.

Παρόμοια κυκλώματα σταδίου εξόδου με δίοδο μεταγωγής είναι γνωστά στον σχεδιασμό κυκλωμάτων ενισχυτών διπολικών τρανζίστορ ως βαθμίδα με δυναμικό φορτίο. Αυτοί οι ενισχυτές λειτουργούσαν σε λειτουργία κατηγορίας Β, δηλ. χωρίς ρεύμα ηρεμίας. Στον περιγραφόμενο ενισχυτή με τρανζίστορ φαινομένου πεδίου, υπάρχει επίσης ένα τρανζίστορ VT11, το οποίο εκτελεί πολλές λειτουργίες ταυτόχρονα: λαμβάνεται ένα σήμα μέσω αυτού για τον έλεγχο της πύλης VT13 και σχηματίζεται τοπική ανάδραση στο ρεύμα ηρεμίας, σταθεροποιώντας το. Επιπλέον, η θερμική επαφή των τρανζίστορ VT11 και VT13 σταθεροποιείται καθεστώς θερμοκρασίαςολόκληρο το στάδιο εξόδου. Ως αποτέλεσμα, τα τρανζίστορ σταδίου εξόδου λειτουργούν σε λειτουργία κατηγορίας ΑΒ, δηλ. με ένα επίπεδο μη γραμμικής παραμόρφωσης που αντιστοιχεί στις περισσότερες εκδόσεις των σταδίων push-pull. Μια τάση ανάλογη με το ρεύμα ηρεμίας αφαιρείται από την αντίσταση R14 και τη δίοδο VD5 και παρέχεται στη βάση VT11. Το τρανζίστορ VT10 περιέχει μια ενεργή πηγή σταθερού ρεύματος, η οποία είναι απαραίτητη για τη λειτουργία του σταδίου εξόδου. Είναι ένα δυναμικό φορτίο για το VT14 όταν είναι ενεργό κατά τους αντίστοιχους μισούς κύκλους του σήματος. Η σύνθετη δίοδος zener που σχηματίζεται από τα VD6 και VD7 περιορίζει την τάση πύλης-πηγής του VT13, προστατεύοντας το τρανζίστορ από βλάβη.

Ένα τέτοιο UMZCH δύο καναλιών συναρμολογήθηκε στο περίβλημα του δέκτη ROTEL RX-820 για να αντικαταστήσει το UMZCH που υπήρχε εκεί. Η ψύκτρα πλάκας είναι ενισχυμένη με μεταλλικά χαλύβδινα στηρίγματα για αύξηση της αποτελεσματικής επιφάνειας στα 500 cm 2 . Οι πυκνωτές οξειδίου στο τροφοδοτικό αντικαταστάθηκαν με νέους συνολικής χωρητικότητας 12000 μF για τάση 35 V. Χρησιμοποιήθηκαν επίσης διαφορικά στάδια με πηγές ενεργού ρεύματος (VT1-VT3) από το προηγούμενο UMZCH. Οι πίνακες ψωμιού περιέχουν cascode συνεχίσεις του διαφορικού σταδίου με κάτοπτρα ρεύματος για κάθε κανάλι (VT4-VT9, R5 και R6) και ενεργές πηγές ρεύματος για τα στάδια εξόδου (VT10 και των δύο καναλιών) σε μια κοινή πλακέτα με κοινά στοιχεία R9, VD3 και VD4 . Τα τρανζίστορ VT10 πιέζονται στο μεταλλικό σασί με τις πίσω πλευρές τους για να αποφευχθεί η ανάγκη για μονωτικά διαχωριστικά. Τα τρανζίστορ πεδίου εξόδου στερεώνονται σε μια κοινή ψύκτρα επιφάνειας τουλάχιστον 500 cm2 μέσω θερμοαγώγιμων μονωτικών μαξιλαριών με βίδες. Τα τρανζίστορ VT11 κάθε καναλιού τοποθετούνται απευθείας στους ακροδέκτες των τρανζίστορ VT13 έτσι ώστε να εξασφαλίζεται αξιόπιστη θερμική επαφή. Τα υπόλοιπα μέρη των σταδίων εξόδου είναι τοποθετημένα στους ακροδέκτες ισχυρά τρανζίστορκαι ράφια τοποθέτησης. Οι πυκνωτές C5 και C6 βρίσκονται σε κοντινή απόσταση από τα τρανζίστορ εξόδου.

Σχετικά με τα χρησιμοποιούμενα εξαρτήματα. Τα τρανζίστορ VT8 και VT9 μπορούν να αντικατασταθούν με διόδους zener για τάση 7-8 V, λειτουργικά με χαμηλό ρεύμα (1 mA), τα τρανζίστορ VT1-VT5 μπορούν να αντικατασταθούν με οποιοδήποτε από τα KT502 ή KT3107A, KT3107B, KT3107I και Συνιστάται να τα επιλέξετε κοντά σε βάσεις συντελεστών μεταφοράς ρεύματος σε ζεύγη, τα VT6 και VT7 μπορούν να αντικατασταθούν με KT342 ή KT3102 με δείκτες γραμμάτων A, B, στη θέση του VT11 μπορεί να υπάρχει οποιοδήποτε από τη σειρά KT503. Δεν αξίζει να αντικαταστήσετε τις διόδους zener D814A (VD6 και VD7) με άλλες, καθώς το ρεύμα δυναμικού φορτίου είναι περίπου 20 mA και το μέγιστο ρεύμα μέσω των διόδων zener D814A είναι 35 mA, επομένως είναι αρκετά κατάλληλες. Η περιέλιξη του επαγωγέα L1 τυλίγεται στην αντίσταση R16 και περιέχει 15-20 στροφές σύρματος PEL 1.2.

Η εγκατάσταση κάθε καναλιού του UMZCH ξεκινά με την έξοδο αποστράγγισης VT13 προσωρινά αποσυνδεδεμένη από το κύκλωμα ισχύος. Μετρήστε το ρεύμα εκπομπού του VT10 - θα πρέπει να είναι περίπου 20 mA. Στη συνέχεια, συνδέστε την αποστράγγιση του τρανζίστορ VT13 στην πηγή ισχύος μέσω ενός αμπερόμετρου για να μετρήσετε το ρεύμα ηρεμίας. Δεν πρέπει να υπερβαίνει σημαντικά τα 120 mA, αυτό δείχνει τη σωστή συναρμολόγηση και τη δυνατότητα συντήρησης των εξαρτημάτων. Το ρεύμα ηρεμίας ρυθμίζεται επιλέγοντας αντίσταση R10. Αφού το ενεργοποιήσετε, θα πρέπει να ρυθμιστεί αμέσως σε περίπου 120 mA· μετά από θέρμανση για 20-30 λεπτά, θα μειωθεί στα 80-90 mA.

Πιθανή αυτοδιέγερση εξαλείφεται επιλέγοντας πυκνωτή C8 με χωρητικότητα έως 5-10 pF. Στην έκδοση του συγγραφέα, η αυτοδιέγερση προέκυψε λόγω ενός ελαττωματικού τρανζίστορ VT13 σε ένα από τα κανάλια. Για άλλες τάσεις τροφοδοσίας, η περιοχή της ψύκτρας θα πρέπει να υπολογιστεί εκ νέου με βάση τις αλλαγές στη μέγιστη ισχύ προς τη μία ή την άλλη κατεύθυνση και να διασφαλιστεί ότι δεν γίνεται υπέρβαση των επιτρεπόμενων παραμέτρων για αυτές που χρησιμοποιούνται. συσκευές ημιαγωγών.

«Ραδιόφωνο» Νο 12, 2008

Ο ενισχυτής που προτείνει ο συγγραφέας διακρίνεται από τη χρήση συνδυασμένης ανάδρασης (ρεύμα και τάση σε όλο το φορτίο), που καθιστά δυνατή την επιλογή της αντίστασης εξόδου για ένα συγκεκριμένο ηχείο σε ένα ευρύ φάσμα - από μηδέν έως δεκάδες ohms. Η υψηλή γραμμικότητα σε ολόκληρη τη ζώνη συχνοτήτων ήχου επιτρέπει τη χρήση ενός τέτοιου UMZCH για ευρυζωνική ενίσχυση σημάτων ήχου σε ισχύ μεγαλύτερη από 100 W. Ο περιγραφόμενος ενισχυτής έχει παραμέτρους αρκετά υψηλής ποιότητας που συμβάλλουν στον καλό ήχο και μπορεί να προταθεί για την κατασκευή συστημάτων αναπαραγωγής ήχου υψηλής ποιότητας. Η δυνατότητα προσαρμογής της σύνθετης αντίστασης εξόδου του ενισχυτή στην περιοχή από μηδέν έως αρκετές δεκάδες ohms σας επιτρέπει να βελτιώσετε την ποιότητα του ήχου σύστημα ηχείων. Αυτό καθιστά το UMZCH ιδανικό για εργασία με υπογούφερ κατασκευασμένο σε κλειστό περίβλημα (χωρίς αντανακλαστικό μπάσων). Η αύξηση της σύνθετης αντίστασης εξόδου σάς επιτρέπει να αυξήσετε το επίπεδο των χαμηλών συχνοτήτων και να μειώσετε τη χαμηλότερη συχνότητα αποκοπής του υπογούφερ. Μερικές φορές η αυξημένη αντίσταση εξόδου του UMZCH συμβάλλει στην αντίληψη του ήχου του συστήματος UMZCH-AS, κοντά στο "μαλακό" ήχος σωλήνα" .

Μέγιστη ισχύς εξόδου, W,

σε φορτίο 4 Ohms 150

σε φορτίο 8 Ohms 120

Συντελεστής αρμονικής παραμόρφωσης σε ισχύ εξόδου 60 W σε συχνότητα 1 kHz, %,

όχι περισσότερο από 0,005

Συντελεστής παραμόρφωσης ενδοδιαμόρφωσης σε συχνότητες 60 Hz/7 kHz, %, όχι περισσότερο από 0,005

Συντελεστής παραμόρφωσης ενδοδιαμόρφωσης σε συχνότητες 18/19 kHz, %, όχι περισσότερο από 0,005

Ρυθμός περιστροφής τάσης εξόδου, V/μs, όχι μικρότερος από 15

Αντίσταση εξόδου, Ohm 0...20

Ο συντελεστής παραμόρφωσης ενδοδιαμόρφωσης μετρήθηκε χρησιμοποιώντας δύο μεθόδους: χρησιμοποιώντας τη μέθοδο SMPTE σε συχνότητες 60 Hz και 7 kHz με λόγο πλάτους 4:1 και επίσης σε συχνότητες 18 και 19 kHz με λόγο πλάτους 1:1. Το διάγραμμα κυκλώματος του ενισχυτή φαίνεται στο Σχ. 1.

Είναι χτισμένο σύμφωνα με μια δομή κοντά στη δομή του UMZCH Lin. Η βαθμίδα διαφορικής εισόδου στα τρανζίστορ VT3 και VT4 φορτώνεται σε κάτοπτρο ρεύματος στα τρανζίστορ VT1 και VT2 για να ληφθεί μέγιστο κέρδος, συμμετρία και ρυθμός ανόδου της τάσης εξόδου. Οι αντιστάσεις R5 και R6 στους εκπομπούς αυξάνουν τη γραμμικότητα του καταρράκτη και την ικανότητα υπερφόρτισής του και επίσης μειώνουν την επίδραση της εξάπλωσης των παραμέτρων του τρανζίστορ. Η πηγή ρεύματος στα τρανζίστορ VT5, VT6 (σε σύγκριση με μια αντίσταση, η οποία μερικές φορές χρησιμοποιείται σε αυτό το μέρος) μειώνει το επίπεδο παραμόρφωσης ενδοδιαμόρφωσης. Ο ακόλουθος πομπού στο τρανζίστορ VT7 αυξάνει το κέρδος ρεύματος της βαθμίδας οδηγού. Το τρανζίστορ VT9 χρησιμεύει για τη θερμική σταθεροποίηση του ρεύματος ηρεμίας των τρανζίστορ εξόδου VT11, VT12 καθώς αυξάνεται η θερμοκρασία τους. Η αυξημένη σύνθετη αντίσταση εξόδου επιτυγχάνεται χρησιμοποιώντας συνδυασμένη αρνητική ανάδραση (NOC) - τάση και ρεύμα. Το σήμα τάσης OOS αφαιρείται από την έξοδο του ενισχυτή και τροφοδοτείται μέσω της αντίστασης R20 στη βάση του τρανζίστορ VT4. Το σήμα ρεύματος OOS αφαιρείται από την αντίσταση - αισθητήρα ρεύματος R27 και τροφοδοτείται στη βάση του τρανζίστορ VT4 μέσω της αντίστασης R21. Η κάπως ασυνήθιστη σύνδεση του κυκλώματος R9C4 χρησιμοποιείται για την εξάλειψη της αισθητής τάσης DC στο φορτίο λόγω της ανάδρασης ρεύματος. Ένα πειραματικό δείγμα ενισχυτή δοκιμάστηκε για να αξιολογηθεί η πραγματική απόδοση. Μια κάρτα ήχου EMU0404 και το λογισμικό SpectraPLUS-SC χρησιμοποιήθηκαν για τη μέτρηση της παραμόρφωσης. Επομένως, τα μετρούμενα επίπεδα παραμόρφωσης αντιστοιχούν στην πραγματικότητα στο σύστημα κάρτας ήχου + ενισχυτή. Στο Σχ. Το σχήμα 2 δείχνει την απόκριση συχνότητας της ολικής αρμονικής παραμόρφωσης του ενισχυτή.

Οριζόντια, εμφανίζει την τιμή συχνότητας του τόνου δοκιμής στον οποίο μετρήθηκε το επίπεδο παραμόρφωσης. Οι μετρήσεις χρησιμοποίησαν μια λειτουργία με χωρητικότητα DAC/ADC 24 bit και συχνότητα δειγματοληψίας 192 kHz. Οι αρμονικές που προέκυψαν κατά τις μετρήσεις λήφθηκαν υπόψη σε μια ζώνη έως 90 kHz, η οποία είναι πολύ σημαντική για τον σωστό προσδιορισμό της τιμής του K, σε υψηλές συχνότητες. Η αύξηση της παραμόρφωσης στις υψηλές συχνότητες οφείλεται κυρίως στη μείωση του βάθους της ανάδρασης με αυξανόμενη συχνότητα. Ο δεύτερος από τους κύριους λόγους είναι η αύξηση της παραμόρφωσης της βαθμίδας εισόδου λόγω της αύξησης της τάσης εξόδου της, η οποία προκαλείται από τη μείωση του κέρδους της βαθμίδας στο τρανζίστορ VT8. Όπως φαίνεται, ο αρμονικός συντελεστής είναι μικρός ακόμη και σε υψηλές συχνότητες. Στο Σχ. Το σχήμα 3 δείχνει το φάσμα της παραμόρφωσης σε συχνότητα 1 kHz.

Όπως μπορείτε να δείτε, μόνο οι τρεις πρώτες αρμονικές υπάρχουν σε αυτό, οι υπόλοιπες είναι κάτω από το όριο μέτρησης. Ένα τόσο στενό φάσμα παραμόρφωσης έχει καλή επίδραση στην ποιότητα του ήχου· ως αποτέλεσμα, ο ενισχυτής στερείται εντελώς «ήχου τρανζίστορ». Στο Σχ. Το σχήμα 4 δείχνει το φάσμα της παραμόρφωσης ενδοδιαμόρφωσης που μετράται σε συχνότητες 18 και 19 kHz με λόγο πλάτους 1:1.

Αυτό είναι ένα από τα πιο αυστηρά τεστ που σας επιτρέπει να αξιολογήσετε τη γραμμικότητα ενός ενισχυτή σε υψηλές συχνότητες, όπου το βάθος της ανάδρασης μειώνεται σημαντικά. Η δοκιμή σάς επιτρέπει να προσδιορίσετε μη γραμμικότητα ή κακές ιδιότητες υψηλής συχνότητας του ενισχυτή. Όπως φαίνεται από το Σχ. 4, το πλάτος της διαφοράς συχνότητας f 1 kHz είναι πολύ μικρό, γεγονός που δείχνει την υψηλή γραμμικότητα του ενισχυτή. Ο αριθμός των πλευρικών συχνοτήτων που διαφέρουν από τις δοκιμαστικές κατά 1 kHz είναι επίσης μικρός. Αυτό υποδηλώνει ότι το φάσμα παραμόρφωσης παραμένει στενό ("μαλακό") ακόμη και σε υψηλές συχνότητες. Όλες οι μετρήσεις παραμόρφωσης πραγματοποιήθηκαν με ισχύ εξόδου 60 W σε φορτίο 6 Ohm όταν ο ενισχυτής τροφοδοτήθηκε από ένα τυπικό τροφοδοτικό. Τα αποτελέσματα των μετρήσεων δείχνουν ότι όσον αφορά τα επίπεδα παραμόρφωσης, αυτός ο ενισχυτής όχι μόνο δεν είναι κατώτερος από πολλά ακριβά και διάσημα βιομηχανικά μοντέλα, αλλά και τα ξεπερνά. Για μια πιο σαφή σύγκριση του περιγραφόμενου ενισχυτή με αυτούς που παρουσιάζονται στο Σχ. Το σχήμα 5 δείχνει την εξάρτηση του αρμονικού συντελεστή σε συχνότητα 1 kHz και φορτίο 4 Ohm από την ισχύ εξόδου του UMZCH με τροφοδοτικό σχεδιασμένο για ισχύ 80 W στο φορτίο.

Η αντίσταση εξόδου (Rout) του ενισχυτή στις καθορισμένες τιμές των στοιχείων των κυκλωμάτων OOS μπορεί να αλλάξει όχι μόνο επιλέγοντας αντίσταση R21, αλλά και R27. Η εξάρτηση προσαρμογής στην αντίσταση R21 φαίνεται στο Σχ. 6.

Για να αποκτήσετε υψηλότερη αντίσταση εξόδου, θα πρέπει να χρησιμοποιήσετε το συνδυασμένο πρόγραμμα υπολογισμού OOS στον διακομιστή FTP του γραφείου σύνταξης. Εάν δεν απαιτείται αύξηση αυτής της παραμέτρου, τότε η αντίσταση R21 θα πρέπει να εξαλειφθεί και η αντίσταση R27 να αντικατασταθεί με ένα συρμάτινο βραχυκυκλωτήρα. Σχεδιασμός και λεπτομέρειες. Ο ενισχυτής είναι συναρμολογημένος πλακέτα τυπωμένου κυκλώματος, που φαίνεται από την πλευρά των τυπωμένων αγωγών στο Σχ. 7.

Σε αυτή την πλευρά συγκολλάται μια αντίσταση R12, η ​​οποία προορίζεται για επιφανειακή τοποθέτηση μεγέθους 1208, αλλά μπορεί επίσης να εγκατασταθεί μια αντίσταση με αξονικά καλώδια. Γκρίστο Σχ. Το σχήμα 7 δείχνει κομμάτια χάλκινου σύρματος με διατομή 2,5 mm2, συγκολλημένα στον εκτυπωμένο αγωγό για μείωση της αντίστασής του. Στο Σχ. Το σχήμα 8 δείχνει τη θέση των στοιχείων του περιβλήματος.

Ο πυκνωτής C12 είναι κολλημένος στους ακροδέκτες της αντίστασης R20. Εάν ο ενισχυτής χρησιμοποιείται σε στερεοφωνική ή πολυκαναλική έκδοση, τότε συνιστάται να χρησιμοποιείτε αντιστάσεις που περιλαμβάνονται στο κύκλωμα OOS (R9, R20, R21), υψηλής ακρίβειας (απόκλιση όχι μεγαλύτερη από ±1%) ή να τις επιλέξετε με την ίδια αντίσταση για όλα τα κανάλια. Αντιστάσεις R24, R25, R27 - συρμάτινες SQP-5 (SQP500JBR15,SQP-5W-R1 5-J) από την YAGEO ή κατασκευασμένα στην Κίνα. Οι πυκνωτές C2, SZ, C12 είναι κεραμικοί με ομάδα TKE NPO και οι C1, C7, C9, C10 είναι πυκνωτές φιλμ για τάση τουλάχιστον 63 V. Οι τιμές όλων των πυκνωτών οξειδίου αντιστοιχούν στη χρήση ενός ενισχυτή σε συνδυασμό με subwoofer.. Εάν διατίθενται μικρού μεγέθους πυκνωτές φιλμ, για παράδειγμα, από την Epcos, τότε συνιστάται να αυξήσετε τη χωρητικότητα των πυκνωτών C7 και C10 σε 1 μF. Πυκνωτές οξειδίου C5, C6, C8, C11 - οποιοιδήποτε υψηλής ποιότητας (με χαμηλή ισοδύναμη αντίσταση σειράς). Στη θέση C4, μπορείτε επίσης να χρησιμοποιήσετε έναν πυκνωτή πολικού οξειδίου, αλλά πρέπει να μετρήσετε την πολικότητα του στοιχείου DC στην έξοδο του ενισχυτή μετά τη συναρμολόγηση και να επανακολλήσετε τον πυκνωτή C4 σύμφωνα με αυτήν την πολικότητα. Κατά τη λειτουργία, οι πυκνωτές δεν θερμαίνονται, επομένως είναι πιο κερδοφόρο να χρησιμοποιείτε πυκνωτές με επιτρεπόμενη θερμοκρασία 85 ° C - οι ιδιότητές τους είναι ελαφρώς καλύτερες. Τα συμπληρωματικά τρανζίστορ 2N5551 και 2N5401 μπορούν να αντικατασταθούν με 2CS2240 και 2SA970 και 2SA2SC1930 και - με 2SA1358 και 2SC3421 ή (το οποίο είναι ελαφρώς χειρότερο) σε 2SB649 και 2SD669. Τρανζίστορ VT9 - οποιοδήποτε δομές p-p-pσε μονωμένο περίβλημα TO-126. Ως έξοδοι, μπορείτε να χρησιμοποιήσετε ένα ζεύγος τρανζίστορ IRFP240/IRFP9240. Τα τρανζίστορ ισχύος τοποθετούνται σε ψύκτρες με αποτελεσματική επιφάνεια τουλάχιστον 700 cm2 η καθεμία. Είναι μονωμένα με φλάντζες μαρμαρυγίας ή ειδικές θερμοαγώγιμες μεμβράνες. Για να βελτιωθεί η διάχυση θερμότητας, είναι απαραίτητο να χρησιμοποιήσετε θερμικά αγώγιμη πάστα. Ένας ενισχυτής είναι μια συσκευή αρκετά υψηλής συχνότητας, επομένως για να μειωθούν πιθανές παρεμβολές από κινητές επικοινωνίες, συνιστάται η χρήση δακτυλίων φερρίτη σε όλα τα καλώδια (καλώδια εισόδου, ακουστικής και τροφοδοσίας). Η τάση τροφοδοσίας του ενισχυτή περιορίζεται κυρίως από την επιτρεπόμενη τάση των ημιαγωγών και των πυκνωτών του και δεν πρέπει να υπερβαίνει τα +/-55 V. Κατά την εγκατάσταση πυκνωτών στο κύκλωμα ισχύος (C5-C8, C10, C11) για τάση λειτουργίας 80 V , η τάση τροφοδοσίας μπορεί να αυξηθεί στα +/ -65 V. Ωστόσο, μια τέτοια αύξηση της τάσης τροφοδοσίας δεν συνιστάται για εργασία με φορτίο χαμηλής αντίστασης (4 Ohms). Η εγκατάσταση ενός σωστά συναρμολογημένου ενισχυτή συνίσταται στη ρύθμιση της ηρεμίας ρεύμα των τρανζίστορ εξόδου με αντίσταση R16 εντός της περιοχής 230...250 mA. Μετά την προθέρμανση στο ρελαντί, το ρεύμα ηρεμίας πρέπει να ρυθμιστεί. Το ρεύμα ηρεμίας καθορίζεται από την τάση μεταξύ των πηγών των τρανζίστορ εξόδου. Σημαντικό ρόλο στη λειτουργία του ενισχυτή παίζει το τροφοδοτικό του. Καθορίζει επίσης παραμέτρους του ενισχυτή όπως η μέγιστη ισχύς εξόδου, η χωρητικότητα υπερφόρτωσης, το επίπεδο φόντου και ακόμη και το μέγεθος της παραμόρφωσης. Το διάγραμμα της τροφοδοσίας του ενισχυτή φαίνεται στο Σχ. 9.

Ο πυκνωτής C1 καταστέλλει τον παλμικό θόρυβο που προέρχεται από το δίκτυο. Οι αντιστάσεις R1 και R2 χρησιμεύουν για την εκφόρτιση των πυκνωτών του φίλτρου όταν η τροφοδοσία είναι απενεργοποιημένη. Ο ανορθωτής μπορεί να χρησιμοποιήσει μια ενσωματωμένη γέφυρα διόδου ή μεμονωμένες διόδους. Καλά αποτελέσματα επιτυγχάνονται με τη χρήση διόδων Schottky. Η μέγιστη αντίστροφη τάση των διόδων πρέπει να είναι τουλάχιστον 150-200 V, το μέγιστο προς τα εμπρός ρεύμα εξαρτάται από την ισχύ εξόδου του ενισχυτή και τον αριθμό των καναλιών του. Για υπογούφερ και στερεοφωνικό ενισχυτή με ισχύ εξόδου όχι μεγαλύτερη από 80 W, το μέγιστο προς τα εμπρός ρεύμα των διόδων δεν πρέπει να είναι μικρότερο από 10 A (για παράδειγμα, γέφυρες διόδου RS1003-RS1007 ή KVRS4002-KVRS4010). Με υψηλότερη ισχύ εξόδου και/ή μεγαλύτερο αριθμό καναλιών ενίσχυσης, οι διόδους ανορθωτή πρέπει να είναι σχεδιασμένες για συνεχές ρεύμα τουλάχιστον 20 A, για παράδειγμα, γέφυρες διόδου KVRS4002-KVRS4010, KVRS5002-KVRS5010 ή διόδους Schottky 20,0CP3CP05 παράλληλη σύνδεση και των δύο διόδων στο περίβλημα. Σε αυτήν την περίπτωση, συνιστάται η αύξηση της συνολικής χωρητικότητας των πυκνωτών φίλτρου στα 30.000 µF ανά βραχίονα. Για περαιτέρω μείωση του παλμικού θορύβου που προέρχεται από το δίκτυο, κάθε δίοδος μπορεί να διακοπεί με έναν πυκνωτή 0,01 μF σε τάση τουλάχιστον 100 V. Για να επιλέξετε την απαιτούμενη συνολική ισχύ του μετασχηματιστή και την τάση στις δευτερεύουσες περιελίξεις του, ανάλογα με την απαιτούμενη μέγιστη ισχύ εξόδου του ενισχυτή, μπορείτε να χρησιμοποιήσετε τα γραφήματα στο Σχ. 10.

Οι μαύρες γραμμές δείχνουν γραφήματα της ελάχιστης ισχύος του μετασχηματιστή. Η συμπαγής γραμμή αντιστοιχεί στον στερεοφωνικό ενισχυτή, η διακεκομμένη γραμμή αντιστοιχεί στο υπογούφερ. Έγχρωμες γραμμές - τάση στο καθένα δευτερεύουσες περιελίξεις. Μπορεί να φαίνεται περίεργο ότι η ισχύς του μετασχηματιστή ενός στερεοφωνικού ενισχυτή είναι μικρότερη από το διπλάσιο της ισχύος εξόδου του. Εδώ υπάρχει μια ελάχιστη ισχύς μετασχηματιστή στην είσοδο, επαρκής για την κανονική λειτουργία του ενισχυτή: ο συντελεστής αιχμής των σημάτων ήχου είναι 12...16 dB, επομένως η μέγιστη ισχύς εξόδου του ενισχυτή επιτυγχάνεται σχετικά σπάνια και σε για λίγο. Αυτό σημαίνει ότι η μέση ισχύς εξόδου και το ρεύμα που καταναλώνεται από το τροφοδοτικό είναι αρκετές φορές λιγότερα από το μέγιστο. Επομένως, η μέση ισχύς που καταναλώνεται από τον μετασχηματιστή είναι αρκετές φορές μικρότερη από τη μέγιστη. Ο μετασχηματιστής έχει σχεδιαστεί για αυτή τη μέση ισχύ εξόδου συν τις βραχυπρόθεσμες κορυφές μέγιστης ισχύος και με κάποιο περιθώριο. Μπορείτε να χρησιμοποιήσετε έναν μετασχηματιστή με μεγαλύτερη συνολική ισχύ από αυτή που φαίνεται στο Σχ. 10, αλλά δεν έχει νόημα να υπερβείτε αυτή την ισχύ περισσότερο από δύο φορές. Ο ενισχυτής δεν περιέχει μονάδα προστασίας συστήματος ηχείων, επομένως για να τον προστατεύσετε από την άμεση τάση, μπορείτε να χρησιμοποιήσετε οποιοδήποτε από τα σχέδια που περιγράφονται στο περιοδικό ή αναφέρονται σε αυτόν τον ιστότοπο.

Ραδιόφωνο Νο 10 2016 σελ. 8

Ένα τρανζίστορ UMZCH με διαφορικό καταρράκτη (DC) στην είσοδο κατασκευάζεται παραδοσιακά σύμφωνα με ένα κύκλωμα τριών σταδίων: Ενισχυτής τάσης εισόδου DC. ενισχυτής τάσης? ενισχυτής ρεύματος εξόδου δύο κύκλων. Σε αυτή την περίπτωση, είναι το στάδιο εξόδου που συνεισφέρει περισσότερο στο φάσμα της παραμόρφωσης. Αυτές είναι, πρώτα απ 'όλα, παραμορφώσεις "βήματος", παραμορφώσεις μεταγωγής, που επιδεινώνονται από την παρουσία αντιστάσεων στα κυκλώματα εκπομπών (πηγή), καθώς και θερμικές παραμορφώσεις, στις οποίες μέχρι πρόσφατα δεν έχει δοθεί η δέουσα προσοχή. Όλες αυτές οι παραμορφώσεις, καθώς μετατοπίζονται φάση σε κυκλώματα αρνητικής ανάδρασης, συμβάλλουν στον σχηματισμό ενός μεγάλου εύρους αρμονικών (μέχρι την 11η). Αυτό είναι που προκαλεί τον χαρακτηριστικό ήχο τρανζίστορ σε μια σειρά από ανεπιτυχείς εξελίξεις.

Σήμερα, ένα τεράστιο σύνολο λύσεων κυκλωμάτων έχει συσσωρευτεί για όλους τους καταρράκτες, από απλούς ασύμμετρους καταρράκτες έως πολύπλοκους πλήρως συμμετρικούς. Ωστόσο, η αναζήτηση λύσεων συνεχίζεται. Η τέχνη του σχεδιασμού κυκλωμάτων έγκειται στην επίτευξη καλών αποτελεσμάτων με απλές λύσεις. Ενα απ 'αυτά καλές αποφάσειςδημοσιευτηκε σε . Οι συγγραφείς σημειώνουν ότι ο τρόπος λειτουργίας των πιο κοινών σταδίων εξόδου με κοινό συλλέκτη ρυθμίζεται από την τάση στις διασταυρώσεις του εκπομπού, η οποία εξαρτάται σε μεγάλο βαθμό τόσο από το ρεύμα όσο και από τη θερμοκρασία του συλλέκτη. Εάν σε ακολούθους εκπομπών χαμηλής ισχύος είναι δυνατό να σταθεροποιηθεί η τάση βάσης-εκπομπού σταθεροποιώντας το ρεύμα συλλέκτη, τότε σε στάδια εξόδου ισχυρής κατηγορίας AB αυτό είναι σχεδόν αδύνατο να γίνει.

Τα κυκλώματα θερμικής σταθεροποίησης με ένα ευαίσθητο στη θερμοκρασία στοιχείο (τις περισσότερες φορές ένα τρανζίστορ), ακόμη και όταν το τελευταίο είναι εγκατεστημένο στο σώμα ενός από τα τρανζίστορ εξόδου, είναι αδρανειακά και μπορούν να παρακολουθούν μόνο τη μέση μεταβολή της θερμοκρασίας του κρυστάλλου, αλλά όχι στιγμιαία, η οποία οδηγεί σε πρόσθετη διαμόρφωση του σήματος εξόδου. Σε ορισμένες περιπτώσεις, τα κυκλώματα θερμικής σταθεροποίησης αποτελούν πηγή ήπιας διέγερσης ή υποδιέγερσης, η οποία επίσης δίνει στον ήχο έναν ορισμένο χρωματισμό. Για να λυθεί ουσιαστικά αυτό το πρόβλημα, οι συγγραφείς πρότειναν την υλοποίηση του σταδίου εξόδου σύμφωνα με ένα κύκλωμα με ένα OE (η ιδέα δεν είναι νέα, βλέπε για παράδειγμα). Ως αποτέλεσμα, σε αντίθεση με την παραδοσιακή κατασκευή τριών σταδίων (κάθε στάδιο με τη δική του συχνότητα αποκοπής και το δικό του φάσμα αρμονικών), το αποτέλεσμα ήταν μόνο ενισχυτής δύο σταδίων. Το απλοποιημένο διάγραμμά του φαίνεται στο Σχ. 1.

Το πρώτο στάδιο γίνεται σύμφωνα με το παραδοσιακό κύκλωμα συνεχούς ρεύματος με φορτίο με τη μορφή κατόπτρου ρεύματος. Η συμμετρική λήψη σήματος από το DC χρησιμοποιώντας κάτοπτρο ρεύματος (αντιδυναμικό φορτίο) σας επιτρέπει να αποκτήσετε διπλάσιο κέρδος ενώ ταυτόχρονα μειώνετε τον θόρυβο. Η αντίσταση εξόδου του καταρράκτη με τέτοια λήψη σήματος είναι αρκετά υψηλή, γεγονός που καθορίζει τη λειτουργία του στη λειτουργία μιας γεννήτριας ρεύματος. Σε αυτήν την περίπτωση, το ρεύμα στο κύκλωμα φορτίου (η βάση του τρανζίστορ VT8 και ο εκπομπός του τρανζίστορ VT7) εξαρτάται ελάχιστα από την αντίσταση εισόδου και καθορίζεται κυρίως από την εσωτερική αντίσταση της πηγής ρεύματος. Τα ρεύματα εκπομπής των τρανζίστορ VT8, VT9 είναι τα βασικά για τα τρανζίστορ VT10, VT11. Η γεννήτρια ρεύματος I2 και το κύκλωμα αλλαγής στάθμης στα τρανζίστορ VT5 VT7 ρυθμίζουν και σταθεροποιούν το αρχικό ρεύμα των τρανζίστορ VT8 VT11, ανεξάρτητα από τη θερμοκρασία τους.

Ας ρίξουμε μια πιο προσεκτική ματιά στη λειτουργία του κυκλώματος ελέγχου ρεύματος των τρανζίστορ εξόδου. Οι μεταβάσεις βάσης-εκπομπού των τρανζίστορ VT5 VT8 σχηματίζουν δύο παράλληλα κυκλώματα μεταξύ της εξόδου της πηγής ρεύματος I2 και της βάσης του τρανζίστορ VT10. Αυτό δεν είναι τίποτα άλλο παρά ένας πολύπλοκος ανακλαστήρας ρεύματος μεγάλης κλίμακας. Η αρχή λειτουργίας του απλούστερου ανακλαστήρα ρεύματος βασίζεται στο γεγονός ότι μια συγκεκριμένη τιμή του ρεύματος συλλέκτη (εκπομπού) αντιστοιχεί σε μια πολύ συγκεκριμένη πτώση τάσης στη διασταύρωση βάσης-εκπομπού και αντίστροφα, δηλ. εάν αυτή η τάση εφαρμόζεται στη διασταύρωση βάσης-εκπομπού ενός άλλου τρανζίστορ με τις ίδιες παραμέτρους, τότε το ρεύμα συλλέκτη του θα είναι ίσο με το ρεύμα συλλέκτη του πρώτου τρανζίστορ. Το δεξιό κύκλωμα (VT7, VT8) αποτελείται από διασταυρώσεις βάσης-εκπομπού με διαφορετικά ρεύματα συλλέκτη (εκπομπού). Για να λειτουργήσει η αρχή του «ανακλαστήρα ρεύματος», το αριστερό κύκλωμα πρέπει να αντικατοπτρίζεται σε σχέση με το δεξί, δηλ. περιέχει πανομοιότυπα στοιχεία. Προκειμένου το ρεύμα συλλέκτη του τρανζίστορ VT6 (γνωστό και ως ρεύμα γεννήτριας ρεύματος I2) να αντιστοιχεί στο ρεύμα συλλέκτη του τρανζίστορ VT8, η πτώση τάσης στη διασταύρωση βάσης-εκπομπού του τρανζίστορ VT5, με τη σειρά του, πρέπει να είναι ίση με την πτώση τάσης κατά μήκος η διασταύρωση βάσης-εκπομπού του τρανζίστορ VT7.

Για το σκοπό αυτό στο πραγματικό σχέδιο(Εικ. 2) το τρανζίστορ VT5 αντικαθίσταται από ένα σύνθετο τρανζίστορ σύμφωνα με το κύκλωμα Szyklai. Με βάση τα παραπάνω, πρέπει να πληρούνται οι ακόλουθες προϋποθέσεις:

• οι συντελεστές μεταφοράς στατικού ρεύματος των τρανζίστορ VT7, VT8, VT11 (VT12) πρέπει να είναι ίσοι.
• Οι συντελεστές μεταφοράς στατικού ρεύματος των τρανζίστορ VT9 και VT10 πρέπει επίσης να είναι ίσοι μεταξύ τους, και ακόμη καλύτερα, εάν και τα 6 τρανζίστορ (VT7 VT12) έχουν τα ίδια χαρακτηριστικά, κάτι που είναι δύσκολο να επιτευχθεί με περιορισμένο αριθμό διαθέσιμων τρανζίστορ.
• για τα τρανζίστορ VT8, VT9, είναι απαραίτητο να επιλέξετε τρανζίστορ με ελάχιστη τάση εκπομπού βάσης (λαμβάνοντας υπόψη την εξάπλωση των παραμέτρων), καθώς αυτά τα τρανζίστορ λειτουργούν με μειωμένη τάση εκπομπού-συλλέκτη.
• Τα γινόμενα των συντελεστών μεταφοράς στατικού ρεύματος των τρανζίστορ VT11, VT13 και VT12, VT14 θα πρέπει επίσης να είναι κοντά.

Έτσι, εάν θέλουμε να ρυθμίσουμε το ρεύμα συλλέκτη των τρανζίστορ VT13, VT14 ίσο με 100 mA και να έχουμε τρανζίστορ εξόδου με h21e=25, τότε το ρεύμα της γεννήτριας ρεύματος στο τρανζίστορ VT6 θα πρέπει να είναι: Ik(VT6)/h21e=100/25= 4 mA, το οποίο και καθορίζει την αντίσταση της αντίστασης R11 να είναι περίπου 150 Ohm (0,6 V/0,004 A = 150 Ohm).

Δεδομένου ότι το στάδιο εξόδου ελέγχεται από το ρεύμα εξόδου του DC, το συνολικό ρεύμα πόλωσης εκπομπού επιλέγεται να είναι αρκετά μεγάλο, περίπου 6 mA (καθορίζεται από την αντίσταση R6), το οποίο καθορίζει επίσης το μέγιστο δυνατό ρεύμα εξόδου του DC. Από εδώ μπορείτε να υπολογίσετε το μέγιστο ρεύμα εξόδου του ενισχυτή. Για παράδειγμα, εάν το γινόμενο των κερδών ρεύματος των τρανζίστορ εξόδου είναι 1000, τότε το μέγιστο ρεύμα εξόδου του ενισχυτή θα είναι κοντά στα 6 A. Για το δηλωμένο μέγιστο ρεύμα εξόδου των 15 A, το κέρδος ρεύματος του σταδίου εξόδου θα πρέπει να είναι αντίστοιχα τουλάχιστον 2500, κάτι που είναι αρκετά ρεαλιστικό. Επιπλέον, για να αυξηθεί η χωρητικότητα φορτίου του DC, το συνολικό ρεύμα πόλωσης εκπομπού μπορεί να αυξηθεί στα 10 mA μειώνοντας την αντίσταση της αντίστασης R6 στα 62 Ohms.

Δίνονται τα ακόλουθα προδιαγραφές ενισχυτή:

• Η ισχύς εξόδου σε μια ζώνη έως και 40 kHz σε φορτίο 8 Ohm είναι 40 W.
• Η ισχύς παλμού σε φορτίο 2 ohms είναι 200 ​​W.
• Η τιμή πλάτους του μη παραμορφωμένου ρεύματος εξόδου είναι 15 A.
• Αρμονική παραμόρφωση σε συχνότητα 1 kHz (1 W και 30 W, Εικ. 3) - 0,01%
• Ρυθμός περιστροφής τάσης εξόδου - 6 V/µs
• Συντελεστής απόσβεσης, όχι μικρότερος από 250

Το γράφημα αρμονικής παραμόρφωσης για ισχύ εξόδου 1 W (καμπύλη a) και για ισχύ εξόδου 30 W (καμπύλη b) σε φορτίο 8 Ohm φαίνεται στο Σχ. 3. Στα σχόλια του κυκλώματος αναφέρεται ότι ο ενισχυτής έχει υψηλή σταθερότητα, δεν υπάρχει «παραμόρφωση μεταγωγής», καθώς και αρμονικές υψηλότερης τάξης.

Πριν από τη συναρμολόγηση ενός πρωτοτύπου ενισχυτή, το κύκλωμα υποδυόταν εικονικά και εξετάστηκε χρησιμοποιώντας το πρόγραμμα Multisim 2001. Επειδή η βάση δεδομένων του προγράμματος δεν περιείχε τα τρανζίστορ εξόδου που υποδεικνύονταν στο κύκλωμα, αντικαταστάθηκαν με τα πλησιέστερα ανάλογα των οικιακών τρανζίστορ KT818, KT819. Οι μελέτες του κυκλώματος (Εικ. 4) έδωσαν αποτελέσματα κάπως διαφορετικά από αυτά που δίνονται. Η χωρητικότητα φορτίου του ενισχυτή αποδείχθηκε χαμηλότερη από την αναφερόμενη και ο συντελεστής αρμονικής παραμόρφωσης ήταν περισσότερο από μια τάξη μεγέθους χειρότερος. Ο συντελεστής ασφάλειας φάσης μόλις 25° αποδείχθηκε επίσης ανεπαρκής. Η κλίση της απόκρισης συχνότητας στην περιοχή των 0 dB είναι κοντά στα 12 dB/οκτ., γεγονός που υποδηλώνει επίσης ανεπαρκή σταθερότητα του ενισχυτή.

Για τους σκοπούς των πειραματικών δοκιμών, συναρμολογήθηκε μια μακέτα του ενισχυτή και εγκαταστάθηκε στον συνδυασμό κιθάρας του ροκ συγκροτήματος "Aphasia". Για να αυξηθεί η σταθερότητα του ενισχυτή, η χωρητικότητα διόρθωσης αυξήθηκε στα 2,2 nF. Οι επιτόπιες δοκιμές του ενισχυτή σε σύγκριση με άλλους ενισχυτές επιβεβαίωσαν τα πλεονεκτήματά του και ο ενισχυτής εκτιμήθηκε ιδιαίτερα από τους μουσικούς.

Τεχνικές παράμετροι ενισχυτή

• Εύρος ζώνης στα 3dB-15Hz-190kHz
• Αρμονικός συντελεστής στο 1 kHz (25 W, 8 ohms) -0,366%
• Συχνότητα απολαβής μονάδας - 3,5 MHz
• Περιθώριο φάσης - 25°

Αυστηρά μιλώντας, οι παραπάνω σκέψεις σχετικά με τον έλεγχο ρεύματος του σταδίου εξόδου ισχύουν για έναν ενισχυτή με ανοιχτό βρόχο ανάδρασης. Με έναν κλειστό βρόχο ανάδρασης, σύμφωνα με το βάθος του, όχι μόνο μειώνεται η σύνθετη αντίσταση εξόδου του ενισχυτή στο σύνολό του, αλλά και όλων των σταδίων του, δηλ. ουσιαστικά αρχίζουν να λειτουργούν ως γεννήτριες τάσης.

Επομένως, προκειμένου να ληφθεί η δηλ τεχνικά χαρακτηριστικάο ενισχυτής τροποποιήθηκε ώστε να μοιάζει με το Σχ. 5 και το αποτέλεσμα της μελέτης του φαίνεται στο Σχ. 6. Όπως φαίνεται από το σχήμα, μόνο δύο τρανζίστορ προστέθηκαν στο κύκλωμα, τα οποία σχηματίζουν έναν υβριδικό επαναλήπτη push-pull κατηγορίας Α. Η εισαγωγή μιας βαθμίδας προσωρινής αποθήκευσης με υψηλή χωρητικότητα φορτίου κατέστησε δυνατή την αποτελεσματικότερη χρήση της ενίσχυσης τάσης ιδιότητες του DC και αυξάνουν σημαντικά την ικανότητα φόρτισης του ενισχυτή στο σύνολό του. Η αύξηση του κέρδους με ένα σπασμένο βρόχο ανάδρασης είχε επίσης ευεργετική επίδραση στη μείωση του συντελεστή αρμονικής παραμόρφωσης.

Η αύξηση της χωρητικότητας διόρθωσης από 1 nF σε 2,2 nF, αν και μείωσε το εύρος ζώνης από πάνω στα 100 kHz, αλλά αύξησε το περιθώριο φάσης κατά 30° και εξασφάλισε μια κλίση της απόκρισης συχνότητας στην περιοχή απολαβής μονάδας 6 dB/οκτ. που εγγυάται καλή σταθερότητα του ενισχυτή.

Ως δοκιμαστικό σήμα, ένα σήμα τετραγώνου κύματος με συχνότητα 1 kHz (σήμα βαθμονόμησης από παλμογράφο) τροφοδοτήθηκε στην είσοδο του ενισχυτή. Το σήμα εξόδου του ενισχυτή δεν είχε ανατροπές άκρων ή υπερτάσεις στα άκρα του σήματος, δηλ. αντιστοιχούσε πλήρως στην είσοδο.

Τεχνικά χαρακτηριστικά του τροποποιημένου ενισχυτή

• Εύρος ζώνης στα 3 dB - 8 Hz - 100 kHz
• Συχνότητα απολαβής μονάδας - 2,5 MHz Περιθώριο φάσης - 55°
• Απολαβή - 30 dB
• Αρμονική παραμόρφωση στα 1 kHz (25 W, 8 Ohm) - 0,007%
• Αρμονική παραμόρφωση στα 1 kHz (50 W, 4 Ohm) - 0,017%
• Αρμονικός συντελεστής στα Ku=20 dB - 0,01%

Για τον σκοπό της δοκιμής πλήρους κλίμακας του τροποποιημένου ενισχυτή, κατασκευάστηκαν δύο δείγματα στις διαστάσεις της πλακέτας ενισχυτή Lort 50U 202S (γνωστός και ως Amphiton 001) και εγκαταστάθηκαν στον καθορισμένο ενισχυτή. Ταυτόχρονα, ο έλεγχος έντασης τροποποιήθηκε σύμφωνα με.

Ως αποτέλεσμα της τροποποίησης, ο ιδιοκτήτης του ενισχυτή εγκατέλειψε εντελώς τον έλεγχο του τόνου και οι δοκιμές πλήρους κλίμακας έδειξαν το σαφές πλεονέκτημά του έναντι του προηγούμενου ενισχυτή. Ο ήχος των οργάνων έγινε πιο καθαρός και πιο φυσικές, οι εμφανείς πηγές ήχου (ASS) άρχισαν να σχηματίζονται πιο καθαρά, φαινόταν να γίνονται πιο «απτές». Η μη παραμορφωμένη ισχύς εξόδου του ενισχυτή έχει επίσης αυξηθεί αισθητά. Η θερμική σταθερότητα του ενισχυτή ξεπέρασε κάθε προσδοκία. Μετά από δοκιμή του ενισχυτή για δύο ώρες σε ισχύ εξόδου κοντά στο μέγιστο, οι πλευρικές απαγωγές θερμότητας αποδείχθηκαν πρακτικά κρύες, ενώ με τους προηγούμενους ενισχυτές, ακόμη και ελλείψει σήματος, ο ενισχυτής, μένοντας ενεργοποιημένος, θα θερμαινόταν αρκετά δυνατά.

Κατασκευή και λεπτομέρειες
Η πλακέτα (με στοιχεία για μετάδοση) του ενισχυτή που προορίζεται για εγκατάσταση στον ενισχυτή Lort φαίνεται στο Σχ. 7. Η πλακέτα παρέχει θέσεις για την εγκατάσταση μιας γέφυρας διόδου και αντίστασης R43 από το παλιό κύκλωμα, καθώς και θέσεις για την εγκατάσταση αντιστάσεων βάσης εξισορρόπησης ρεύματος και εκπομπού για ζεύγη τρανζίστορ εξόδου. Στο κάτω μέρος της πλακέτας υπάρχουν δεσμευμένοι χώροι για την εγκατάσταση στοιχείων ενεργού πηγής ρεύματος (ACS) με τη μορφή ανακλαστήρα ρεύματος που αποτελείται από αντίσταση ρύθμισης ρεύματος με αντίσταση 75 kOhm από την έξοδο του PA, δύο τρανζίστορ τύπου KT3102B και δύο αντιστάσεις 200 Ohm για ενεργή απενεργοποίηση του κάτω βραχίονα του ενισχυτή (in δεν είχαν εγκατασταθεί στο πρωτότυπο). Πυκνωτές C4, C6 τύπου K73 17. Η χωρητικότητα του πυκνωτή C2 μπορεί να αυξηθεί ανώδυνα στο 1 nF, ενώ η συχνότητα αποκοπής του χαμηλοπερατού φίλτρου εισόδου θα είναι 160 kHz.

Τα τρανζίστορ VT13, VT14 είναι εξοπλισμένα με μικρές σημαίες αλουμινίου πάχους 2 mm. Για καλύτερη θερμική σταθεροποίηση του ενισχυτή, τα τρανζίστορ VT8 και VT12 εγκαθίστανται και στις δύο πλευρές μιας κοινής σημαίας, με τρανζίστορ VT8 μέσω φλάντζας μαρμαρυγίας ή ελαστικό θερμοαγώγιμο μονωτικό τύπου «Nomakon Gs», TU RB 14576608.003 96. για τις παραμέτρους των τρανζίστορ, συζητούνται αναλυτικά παραπάνω. Ως τρανζίστορ VT1, VT5 μπορείτε να χρησιμοποιήσετε τρανζίστορ KT503E και αντί για τρανζίστορ VT2, τρανζίστορ VT3 όπως το KT3107 με οποιονδήποτε δείκτη γραμμάτων. Είναι επιθυμητό οι συντελεστές ενίσχυσης στατικού ρεύματος των τρανζίστορ να είναι ίσοι σε ζεύγη με διάδοση όχι μεγαλύτερη από 5%, και οι συντελεστές ενίσχυσης των τρανζίστορ VT2, VT4 να είναι ελαφρώς μεγαλύτεροι ή ίσοι με τους συντελεστές ενίσχυσης των τρανζίστορ VT1, VT5.

Τα τρανζίστορ των τύπων KT815G, KT6117A, KT503E, KT605 μπορούν να χρησιμοποιηθούν ως τρανζίστορ VT3, VT6. Τα τρανζίστορ VT8, VT12 μπορούν να αντικατασταθούν με τρανζίστορ τύπου KT626V. Σε αυτήν την περίπτωση, το τρανζίστορ VT12 είναι προσαρτημένο στη σημαία, το τρανζίστορ VT8 στο τρανζίστορ VT12. Κάτω από την κεφαλή της βίδας στο πλάι του τρανζίστορ VT8 θα πρέπει να τοποθετηθεί ένα πλυντήριο κειμένου. Ως τρανζίστορ VT10 από οικιακά τρανζίστορ φαινομένου πεδίου ο καλύτερος τρόποςκατάλληλο τρανζίστορ τύπου KP302A, 2P302A, KP307B(V), 2P307B(V). Συνιστάται να επιλέξετε τρανζίστορ με αρχικό ρεύμα αποστράγγισης 7-12 mA και τάση αποκοπής στην περιοχή (0,8-1,2) V. Αντίσταση R15 τύπου SP3 38b. Τα τρανζίστορ VT15, VT16 μπορούν να αντικατασταθούν, αντίστοιχα, από KT837 και KT805, καθώς και KT864 και KT865 με χαρακτηριστικά υψηλότερης συχνότητας. Η πλακέτα σχεδιάστηκε για την εγκατάσταση ζευγαρωμένων τρανζίστορ εξόδου (KT805, KT837). Για το σκοπό αυτό, η πλακέτα παρέχει θέσεις για την εγκατάσταση αντιστάσεων εξισορρόπησης ρεύματος βάσης (2,2-4,3 Ohms) και εκπομπού (0,2-0,4 Ohms). Εάν εγκαταστήσετε τρανζίστορ μονής εξόδου αντί για αντιστάσεις εξισορρόπησης ρεύματος, θα πρέπει να συγκολλήσετε βραχυκυκλωτήρες ή αμέσως να κολλήσετε τα καλώδια των τρανζίστορ εξόδου στις κατάλληλες θέσεις στην πλακέτα. Το πρωτότυπο είχε τα αρχικά του τρανζίστορ εξόδου, αλλά έπρεπε να αντικατασταθούν.

Στον ενισχυτή, είναι επιθυμητό να αυξηθεί η χωρητικότητα τροφοδοσίας (στον αρχικό ενισχυτή, κάθε βραχίονας έχει 2,2200 µF. 50 V). Τουλάχιστον, συνιστάται να προσθέσετε άλλα 2200 µF σε κάθε βραχίονα ή ακόμα καλύτερα, να αντικαταστήσετε με πυκνωτή 10000 μF. 50 V. Στα 50 V, οι ξένοι πυκνωτές είναι σχετικά φθηνοί.

Εγκαθιστώ
Πριν συνδέσετε τα τρανζίστορ εξόδου, πρέπει να κολλήσετε προσωρινά οποιεσδήποτε δίοδοι μέσης ισχύος (για παράδειγμα, KD105, KD106) στη θέση των κόμβων εκπομπών βάσης των τρανζίστορ εξόδου, να εφαρμόσετε ρεύμα στην πλακέτα και, χωρίς να συνδέσετε το φορτίο, βεβαιωθείτε ότι ο ενισχυτής λειτουργεί στο μεσαίο σημείο. Εφαρμόστε ένα σήμα στην είσοδο του ενισχυτή και ελέγξτε με έναν παλμογράφο ότι στο ρελαντί ενισχύεται χωρίς παραμόρφωση ή διέγερση. Αυτό υποδηλώνει τη σωστή εγκατάσταση και δυνατότητα συντήρησης όλων των στοιχείων του ενισχυτή. Μόνο μετά από αυτό μπορείτε να συγκολλήσετε τα τρανζίστορ εξόδου και να αρχίσετε να ρυθμίζετε το ρεύμα ηρεμίας τους.

Για να ρυθμίσετε το ρεύμα ηρεμίας, πρέπει να ρυθμίσετε το ρυθμιστικό της αντίστασης R15 στην κάτω θέση σύμφωνα με το διάγραμμα, να αφαιρέσετε την ασφάλεια σε έναν από τους βραχίονες του ενισχυτή και να ενεργοποιήσετε το αμπερόμετρο. Το ρεύμα κατανάλωσης ρυθμίζεται κάτω από την αντίσταση συντονισμού R15 εντός του εύρους 110-130 mA (λαμβάνοντας υπόψη το ρεύμα συνεχούς ρεύματος περίπου 6 mA και το ρεύμα παρακολούθησης της προσωρινής μνήμης περίπου 3-5 mA). Στη συνέχεια ελέγχεται η ευαισθησία των ενισχυτών και, εάν χρειάζεται, ρυθμίζονται οι αντιστάσεις του ΛΣ.

Μετά από αυτό, μπορείτε να ξεκινήσετε διάφορες μελέτες, εάν, φυσικά, το επιτρέπει ο εξοπλισμός του ραδιοερασιτεχνικού εργαστηρίου. Για το σκοπό αυτό, μπορείτε να χρησιμοποιήσετε την απευθείας είσοδο του ενισχυτή αφαιρώντας το βύσμα και το βραχυκυκλωτήρα στο πίσω τοίχωμα του ενισχυτή.

Βιβλιογραφία

1. Digest UMZCH//Radiohobby. 2000. Νο. 1. Σελ.8 10.
2. Petrov A. Υπερ-γραμμική ηλεκτρική κίνηση με υψηλή χωρητικότητα φορτίου // Radioamator. 2002. Νο 4. Γ.16.3.
3. Dorofeev M. Λειτουργία Β σε ενισχυτές ισχύος AF//Ραδιόφωνο. 1991. Νο 3. Σελ.53 56.
4. Petrov A. Βελτίωση του ελέγχου έντασης του ενισχυτή "Lorta 50U 202S" // Radioamator. 2000. Νο. 3. Σελ.10

Από
πρωτότυπο, με το οποίο οι αναγνώστες του περιοδικού γνώρισαν το 1988, αυτός ο ενισχυτής
διαθέτει αυξημένη ισχύ εξόδου και προστασία του σταδίου εξόδου από
βραχυκύκλωμα. Ο ενισχυτής σε κατάσταση αδράνειας καταναλώνει πολύ λίγο ρεύμα, αλλά
όταν το σήμα ενισχύεται, μεταβαίνει σε λειτουργία κατηγορίας AB με δυναμική προκατάληψη.

Ενισχυτής
δύναμη, το διάγραμμα της οποίας φαίνεται στο σχήμα, θυμίζει από πολλές απόψεις
που είχε δημοσιευτεί στο παρελθόν από τον συγγραφέα αυτού του άρθρου στο περιοδικό, αλλά το νέο είναι πολύ
πιο ισχυρή. Η αύξηση της τάσης τροφοδοσίας έγινε δυνατή με τη χρήση
μικροκυκλώματα υψηλής τάσης. Η συσκευή συμπληρώνεται με προστασία για ισχυρά τρανζίστορ
από βραχυκύκλωμα φορτίου.

Κύρια τεχνικά χαρακτηριστικά

Ονομαστική τάση εισόδου, V – 0,5

Ονομαστική ισχύς εξόδου, W, ανά
φορτίο 8 ohms – τουλάχιστον 35

Ονομαστική περιοχή συχνοτήτων, Hz – 20…20000

Αρμονικός συντελεστής, %, στο ονομαστικό
ισχύς σε συχνότητα 1 kHz, όχι περισσότερο
– 0,1

Λίγο
σχετικά με τη λειτουργία του ενισχυτή. Το σήμα εισόδου παρέχεται στη μη αντιστρεπτική είσοδο του op-amp DA1,
ενισχύεται από αυτό περίπου 40 φορές και από την έξοδο του τροφοδοτείται στο τρανζίστορ εξόδου
VT3, και μέσω του πυκνωτή SZ - στη μη αναστρέφουσα είσοδο του op-amp DA2. Για τάση
Το σήμα που βασίζεται στο τρανζίστορ VT3 του σταδίου εξόδου του op-amp DA2 λειτουργεί ως
οπαδός τάσης (λόγω της παρουσίας πυκνωτή ανάδρασης 04).
Ταυτόχρονα, το DA2 χρησιμεύει για την παρακολούθηση του ρεύματος ηρεμίας του σταδίου εξόδου,
έλεγχος της πτώσης τάσης στις αντιστάσεις R10, R11. Αυτή είναι η ένταση
το op-amp ενισχύεται και, μαζί με το σήμα, πηγαίνει στη βάση του τρανζίστορ εξόδου VT4
καταρράκτη, οδηγώντας σε παύσεις του ηχητικού σήματος σε μείωση του ρεύματος ηρεμίας σχεδόν
στο μηδέν. Αυτό το κλείσιμο του τρανζίστορ VT4 θα μπορούσε να προκαλέσει αλλαγή στην έξοδο
τάση ενισχυτή, αλλά τάση ανάδρασης (DC)
μέσω της αντίστασης R3, που προέρχεται από την έξοδο DA1 στη βάση του τρανζίστορ VT3, προκαλεί
αντίστοιχη μείωση στο ρεύμα του, διατηρώντας το μέσο όρο στην έξοδο του ενισχυτή
τάση κοντά στο μηδέν.

Στο
ενίσχυση των ηχητικών σημάτων, οι πυκνωτές SZ-S5 επαναφορτίζονται με παλμό
τάση που δρα στις διασταυρώσεις βάσης-εκπομπού ισχυρών τρανζίστορ.
Επομένως, το ρεύμα διέλευσης του σταδίου εξόδου σε μηδενικές τιμές τάσης σήματος
στην πραγματικότητα διαφέρει από το μηδέν και, ανάλογα με το επίπεδο των σημάτων ήχου,
φτάνει τα 100...150 mA. Ελλείψει σήματος, οι δίοδοι VD1-VD3 επιταχύνουν τη διαδικασία
μετάβαση σε μια οικονομική λειτουργία ανάπαυσης, όταν είναι πρακτικά ισχυρά τρανζίστορ
κλειστό.

Τρανζίστορ
Τα VT1, VT2 προστατεύουν τη βαθμίδα εξόδου από βραχυκύκλωμα φορτίου λόγω
ανάδραση ρεύματος χρησιμοποιώντας την τάση που λαμβάνεται από τις αντιστάσεις R10, R11 in
κυκλώματα εκπομπών ισχυρών τρανζίστορ. Ως αποτέλεσμα, το ρεύμα εξόδου του ισχυρού σταδίου
περιορίζεται σε περίπου 6 A.

Θρέψη
Το UMZCH είναι επίσης δυνατό από έναν "μονοπολικό" ανορθωτή (χωρίς μέσο).
Έτσι, η έξοδος ενός ενισχυτή είναι εγκατεστημένος σε ένα τηλεφωνικό κέντρο και τροφοδοτείται από μια πηγή
Τάση τροφοδοσίας -60 V, συνδεδεμένη με το φορτίο μέσω διαχωριστή οξειδίων
πυκνωτής χωρητικότητας 2200 μF στα 100 V. Το κύκλωμα ισχύος VT3 και DA1 συνδέεται σε κοινό
σύρμα και στον κάτω ακροδέκτη της αντίστασης R1 μια τάση περίπου ίση με το μισό
τάση τροφοδοσίας, που τροφοδοτείται από έναν διαχωριστή δύο αντιστάσεων με αντίσταση ί
100 kOhm με πυκνωτή μπλοκαρίσματος οξειδίου 200 μF στα 50 V.

ΜΕ
φορτίο με αντίσταση 4 Ohm, η ισχύς εξόδου του UMZCH είναι ελαφρώς μικρότερη από 100 W,
Επομένως, οι διαστάσεις της ψύκτρας πρέπει να είναι τουλάχιστον 35x100x200 mm. Ανώτατο όριο
Το ρεύμα του ανορθωτή τροφοδοσίας (κατά προτίμηση σταθεροποιημένο) πρέπει να είναι τουλάχιστον 6 A.

Εγκατάσταση
Ο ενισχυτής είναι πολύ απλός και οι συνδέσεις μεταξύ των στοιχείων που είναι εγκατεστημένα στον πίνακα
και ψύκτρα, κατασκευασμένη από εύκαμπτο σύρμα. Για να συνδέσετε τρανζίστορ
Για το στάδιο εξόδου, συνιστάται η χρήση σύρματος με διατομή τουλάχιστον 0,75 mm2.

ΣΕ
Το στάδιο εξόδου μπορεί επίσης να χρησιμοποιηθεί σύνθετα τρανζίστορσυμπληρωματικός
δομές KT829A και KT853A ή παρόμοιες εισαγόμενες ή περιλαμβάνουν ξεχωριστές
τρανζίστορ υψηλής συχνότητας μέσης και υψηλής ισχύος, που τα συνδέει ως εξαρτήματα
τρανζίστορ (κύκλωμα Darlington). Αντί για τα τρανζίστορ που υποδεικνύονται στο διάγραμμα στο
στις θέσεις VT1, VT2 μπορείτε να εγκαταστήσετε KT315B και KT361B, αντίστοιχα. Πυκνωτές
Γ1 - Γ6 - Κ73-17. Όταν χρησιμοποιείτε το μικροκύκλωμα K1408UD1 (ισοδύναμο ξένο - LM343)
στην περίπτωση 301.8-1, θα πρέπει να ληφθούν υπόψη οι διαφορές στο pinout.

ΣΕ
Ο ενισχυτής πρακτικά δεν χρειάζεται καμία ρύθμιση. Όταν ο ενισχυτής λειτουργεί
απομακρυσμένο φορτίο συνδεδεμένο μέσω μακρύ καλώδιο, συνιστάται έξοδος
συνδέστε τον ενισχυτή σε αυτόν μέσω ενός παράλληλου κυκλώματος LR από
αντίσταση MLT-2 με αντίσταση 10 Ohms, πάνω στην οποία το πηνίο τυλίγεται με σύρμα
PEV-2 με διάμετρο 0,38 mm
σε μια στρώση μέχρι να γεμίσει.

ΒΙΒΛΙΟΓΡΑΦΙΑ

1. Kompanenko L. UMZCH με αυτόματο
σταθεροποίηση του ρεύματος ηρεμίας των σταδίων εξόδου. - Ραδιόφωνο, 1988, Νο. 4, σελ. 50.

2. Myachin Yu. A. 180 αναλογικά μικροκυκλώματα.
- Μ.: Patriot, 1993, σελ. 45.