www.diagram.com.ua
www.diagram.com.ua

Русский: Русская версия English: English version

Translate it!

+ Поиск по всему сайту
+ Поиск по журналам
+ Поиск по статьям сайта
+ Поиск по каталогу схем
+ Поиск по схемам СССР
+ Поиск по Библиотеке

ВСЕ СТАТЬИ А-Я

БЕСПЛАТНАЯ БИБЛИОТЕКА
ЭНЦИКЛОПЕДИЯ РАДИОЭЛЕКТРОНИКИ И ЭЛЕКТРОТЕХНИКИ
СПРАВОЧНИК
АРХИВ СТАТЕЙ

НОВОСТИ НАУКИ И ТЕХНИКИ, НОВИНКИ ЭЛЕКТРОНИКИ

ФОРУМЫ
ВАШИ ИСТОРИИ ИЗ ЖИЗНИ
ОБРАТНАЯ СВЯЗЬ
ОТЗЫВЫ О САЙТЕ

КАРТА САЙТА

Бесплатная техническая библиотека РАЗДЕЛЫ БЕСПЛАТНОЙ ТЕХНИЧЕСКОЙ БИБЛИОТЕКИ:
Архив и лента новостей
Книги и сборники
Технические журналы
Архив статей и поиск
Схемы и сервис-мануалы
Электронные справочники
Русские инструкции
Радиоэлектронные и электротехнические устройства

СКАЧАЙТЕ БЕСПЛАТНО:

ЭНЦИКЛОПЕДИЯ РАДИОЭЛЕКТРОНИКИ И ЭЛЕКТРОТЕХНИКИ БЕСПЛАТНО:
Автомобиль
Автомобильные электронные устройства
Аккумуляторы, зарядные устройства
Акустические системы
Альтернативные источники энергии
Антенны
Антенны КВ
Антенны телевизионные
Антенны УКВ
Антенные усилители
Аудио и видеонаблюдение
Аудиотехника
Блоки питания
Бытовая электроника
Бытовые электроприборы
Видеотехника
ВЧ усилители мощности
Галогенные лампы
Генераторы, гетеродины
Гирлянды
Гражданская радиосвязь
Детекторы напряженности поля
Дозиметры
Дом, приусадебное хозяйство, хобби
Зажигание автомобиля
Заземление и зануление
Зарядные устройства, аккумуляторы, батарейки
Защита электроаппаратуры
Звонки и аудио-имитаторы
Измерения, настройка, согласование антенн
Измерительная техника
Индикаторы, датчики, детекторы
Инструмент электрика
Инфракрасная техника
Кварцевые фильтры
Компьютерные интерфейсы
Компьютерные устройства
Компьютерный модинг
Компьютеры
Личная безопасность
Люминесцентные лампы
Медицина
Металлоискатели
Микроконтроллеры
Микрофоны, радиомикрофоны
Мобильная связь
Модернизация радиостанций
Модуляторы
Молниезащита
Музыканту
Начинающему радиолюбителю
Ограничители сигнала, компрессоры
Освещение
Освещение. Схемы управления
Охрана и безопасность
Охрана и сигнализация автомобиля
Охрана и сигнализация через мобильную связь
Охранные устройства и сигнализация объектов
Переговорные устройства
Передатчики
Передача данных
Предварительные усилители
Преобразователи напряжения, выпрямители, инверторы
Применение микросхем
Пускорегулирующие аппараты люминесцентных ламп
Работа с CAD-программами
Радиолюбительские расчеты
Радиолюбителю-конструктору
Радиоприем
Радиостанции портативные
Радиостанции, трансиверы
Радиоуправление
Разная бытовая электроника
Разные компьютерные устройства
Разные узлы радиолюбительской техники
Разные устройства гражданской радиосвязи
Разные электронные устройства
Разные электроустройства
Регуляторы мощности, термометры, термостабилизаторы
Регуляторы тембра, громкости
Регуляторы тока, напряжения, мощности
Сварочное оборудование
Светодиоды
Синтезаторы частоты
Смесители, преобразователи частоты
Спидометры и тахометры
Справочник электрика
Справочные материалы
Стабилизаторы напряжения
Студенту на заметку
Телевидение
Телефония
Теория антенн
Техника QRP
Технологии радиолюбителя
Технология антенн
Трансвертеры
Узлы радиолюбительской техники
Усилители мощности
Усилители мощности автомобильные
Усилители мощности ламповые
Усилители мощности транзисторные
Усилители низкой частоты
Устройства защитного отключения
Фильтры и согласующие устройства
Цветомузыкальные установки
Цифровая техника
Часы, таймеры, реле, коммутаторы нагрузки
Электрику
Электрику. ПТЭ
Электрику. ПУЭ
Электрические схемы автомобилей
Электрические счетчики
Электричество для начинающих
Электробезопасность, пожаробезопасность
Электродвигатели
Электромонтажные работы
Электронный впрыск топлива
Электропитание
Электроснабжение
Электротехнические материалы

СТАТЬИ БЕСПЛАТНО:
Батарейки и аккумуляторы
Большая энциклопедия для детей и взрослых
Биографии великих ученых
Важнейшие научные открытия
Детская научная лаборатория
Должностные инструкции
Домашняя мастерская
Жизнь замечательных физиков
Заводские технологии на дому - простые рецепты
Инструменты и механизмы для сельского хозяйства
Искусство аудио
Искусство видео
История техники, технологии, предметов вокруг нас
И тут появился изобретатель
Конспекты лекций, шпаргалки
Личный транспорт: наземный, водный, воздушный
Любителям путешествовать - советы туристу
Мобильные телефоны
Моделирование
Опыты по физике
Опыты по химии
Нормативная документация по охране труда
Основы безопасной жизнедеятельности (ОБЖД)
Основы первой медицинской помощи (ОПМП)
Охрана труда
Параметры, аналоги, маркировка радиодеталей
Радио - начинающим
Секреты ремонта
Советы радиолюбителям
Строителю, домашнему мастеру
Справочная информация
Типовые инструкции по охране труда (ТОИ)
Функциональный состав импортных ТВ
Функциональный состав, пульты, шасси, эквиваленты импортных телевизоров
Чудеса природы. Увлекательное путешествие вокруг земного шара
Шпионские штучки
Электрик в доме
Эффектные фокусы и их разгадки

ЖУРНАЛЫ БЕСПЛАТНО:
Блокнот Радиоаматора
Домашний компьютер
Домашний ПК
КВ журнал
КВ и УКВ
Квант
Компьютерра
Конструктор
Левша
Моделист-конструктор
М-Хобби
Наука и жизнь
Новости электроники
Новый Радиоежегодник
Популярная механика
Радио
Радио Телевизия Електроника
Радиоаматор
Радиодело
Радиодизайн
Радиокомпоненты
Радиоконструктор
Радиолюбитель
Радиомир
Радиосхема
Радиохобби
Ремонт и сервис
Ремонт электронной техники
Сам
Сервисный центр
Силовые машины
Схемотехника
Техника - молодежи
Химия и жизнь
ЭКиС
Электрик
Электроника
Юный техник
Юный техник для умелых рук
Я - электрик
A Radio. Prakticka Elektronika
Amaterske Radio
Chip
Circuit Cellar
Electronique et Loisirs
Electronique Pratique
Elektor Electronics
Elektronika dla Wszystkich
Elektronika Praktyczna
Everyday Practical Electronics
Evil Genius
Funkamateur
Nuts And Volts
QEX
QST
Radiotechnika Evkonyve
Servo
Stereophile

КНИГИ СЕРИЙНЫЕ БЕСПЛАТНО:
Библиотека по автоматике
Библиотека электромонтера
Библиотечка Квант
Библиотечка электротехника
Знай и умей
Массовая радиобиблиотека

КНИГИ ПО РАДИОТЕХНИКЕ И ЭЛЕКТРОНИКЕ БЕСПЛАТНО:
Автомобиль
Аппаратура СВЧ
Запись и воспроизведение звука
Ламповая аппаратура
Начинающему радиолюбителю
Охрана и безопасность
Радиолокация, навигация
Радиотехнические технологии
Радиоуправление, моделизм
Робототехника
Схемотехника
Теоретическая электроника, радиотехника
Усилители
Цифровая обработка сигналов
Электроника в быту
Электроника в медицине
Электроника в науке
Электроника для музыканта

КНИГИ ПО РЕМОНТУ БЕСПЛАТНО:
Ремонт аудиотехники
Ремонт бытовая техники
Ремонт видеотехники
Ремонт телевизоров ламповых
Ремонт телевизоров полупроводниковых
Ремонт мониторов
Ремонт оргтехники
Ремонт радиоприемников
Ремонт телефонов и факсов
Спутниковое телевидение
Теория телевидения
Теория ремонта электроники

КНИГИ ПО ИЗМЕРЕНИЯМ БЕСПЛАТНО:
Измерения и метрология
Измерительная аппаратура
Измерительная техника. Схемы и описания

КНИГИ ПО СВЯЗИ БЕСПЛАТНО:
Антенны
Аппаратура любительской радиосвязи
Линии связи, передача данных
Мобильные телефоны
Теория и практика радиосвязи

КНИГИ ПО ЭЛЕКТРИКЕ БЕСПЛАТНО:
Автоматика, автоматизация, управление
Аккумуляторы, элементы питания, зарядные устройства
Альтернативные источники энергии
Источники питания, стабилизаторы, преобразователи
Молниезащита
Осветительная аппаратура
Охрана труда, электробезопасность, пожаробезопасность
Релейная защита
Сварка, сварочное оборудование
Теория электротехники
Устройства телемеханики
Электрику, электромонтажнику, электромеханику
Электрические сети, воздушные и кабельные линии
Электродвигатели
Электрооборудование
Электропривод
Электростанции, подстанции
Электротехнические справочники
Энергетика, электроснабжение

СБОРНИКИ БЕСПЛАТНО:
В помощь радиолюбителю
Радиоаматор-лучшее
Радиоежегодник

СПРАВОЧНИКИ БЕСПЛАТНО:
Зарубежные микросхемы и транзисторы
Измерительная техника. Схемы и описания
Медицинская аппаратура
Механизмы импортной аудио и видеоаппаратуры
Прошивки зарубежной аппаратуры
Пульты ДУ импортных телевизоров
Радиокомпоненты Atmel
Радиокомпоненты Cirrus Logic
Радиокомпоненты Maxim
Радиокомпоненты Microchip
Радиокомпоненты Mitsubishi
Радиокомпоненты Motorola
Радиокомпоненты National Semiconductor
Радиокомпоненты Panasonic
Радиокомпоненты Philips
Радиокомпоненты Rohm
Радиокомпоненты Samsung
Радиокомпоненты Sharp
Радиокомпоненты Sony
Радиокомпоненты Toshiba
Соответствие моделей и шасси телевизоров
Строчные трансформаторы HR
Строчные трансформаторы Konig

СХЕМЫ И СЕРВИС-МАНУАЛЫ БЕСПЛАТНО:
Бытовая техника Beko
Бытовая техника Braun
Бытовая техника Candy
Бытовая техника Elenberg
Бытовая техника Elica
Бытовая техника Gorenje
Бытовая техника Hansa
Бытовая техника Merloni
Бытовая техника SEB
Бытовая техника Snaige
Бытовая техника Stinol
Бытовая техника Universal
Бытовая техника Whirpool

Зарубежные DVD-плееры
Зарубежные автомагнитолы
Зарубежная аудиоаппаратура
Зарубежные видеокамеры
Зарубежные видеомагнитофоны и видеоплееры
Зарубежные мониторы
Зарубежные моноблоки
Зарубежные телевизоры
Зарубежные телефоны
Зарубежные факсы

Мобильники Benq-Siemens
Мобильники Eastcom
Мобильники Ericsson
Мобильники Fly Bird
Мобильники LG
Мобильники Maxon
Мобильники Mitsubishi
Мобильники Motorola
Мобильники Nokia
Мобильники Panasonic
Мобильники Pantech
Мобильники Samsung
Мобильники Sharp
Мобильники Siemens
Мобильники Sony-Ericsson
Мобильники TCL
Мобильники Voxtel

Отечественные телевизоры
Отечественная аудиоаппаратура

Справочники по вхождению в режим сервиса

Схемы блоков питания импортных телевизоров и видеотехники

Телевизоры Avest
Телевизоры Beko
Телевизоры, аудио, видеотехника Elenberg, Cameron, Cortland
Телевизоры Erisson
Телевизоры Rainford
Телевизоры Roadstar
Телевизоры Rolsen
Телевизоры Vestel
Телевизоры Витязь
Телевизоры Горизонт
Телевизоры Рекорд
Телевизоры Рубин

Станки металлообрабатывающие
Электроинструмент Bocsh
Электроинструмент Makita

БЕСПЛАТНЫЙ АРХИВ СТАТЕЙ
(150000 статей в Архиве)

АЛФАВИТНЫЙ УКАЗАТЕЛЬ СТАТЕЙ:
Библиотечка Квант указатель
Библиотека по автоматике указатель
Библиотека электромонтера указатель
Библиотечка электротехника указатель
Блокнот Радиоаматора указатель
В помощь радиолюбителю указатель
Знай и умей указатель
Массовая радиобиблиотека указатель
КВ и УКВ указатель
КВ журнал указатель
Квант указатель
Конструктор указатель
Моделист-конструктор указатель
Наука и жизнь указатель
Новости электроники указатель
Новый Радиоежегодник указатель
Популярная механика указатель
Радио указатель
Радиоаматор указатель
Радиоаматор-лучшее указатель
Радиоежегодник указатель
Радиодело указатель
Радиодизайн указатель
Радиокомпоненты указатель
Радиоконструктор указатель
Радиолюбитель указатель
Радиомир указатель
Радиосхема указатель
Радиохобби указатель
Ремонт и сервис указатель
Ремонт электронной техники указатель
Сам указатель
Сервисный центр указатель
Силовая электроника указатель
Схемотехника указатель
Техника - молодежи указатель
Химия и жизнь указатель
ЭКиС (Электронные компоненты и системы) указатель
Электрик указатель
Электроника указатель
Юный техник указатель
Я - электрик указатель

СПРАВОЧНИК БЕСПЛАТНО

ПАРАМЕТРЫ РАДИОДЕТАЛЕЙ БЕСПЛАТНО

ДАТАШИТЫ БЕСПЛАТНО

ПРОШИВКИ БЕСПЛАТНО

РУССКИЕ ИНСТРУКЦИИ БЕСПЛАТНО


Стол заказов СТОЛ ЗАКАЗОВ:

СХЕМЫ ПОД ЗАКАЗ:
Импортные DVD
Импортные автоаудио
Импортные аудио
Импортные видеокамеры
Импортные видеомагнитофоны
Импортные кондиционеры
Импортные мониторы
Импортные моноблоки
Импортные проекторы
Импортные СВЧ-печи
Импортная спутниковая аппаратура
Импортные стиральные машины
Импортные телевизоры
Импортные телефоны
Импортные факсы
Импортные фотоаппараты
Импортные холодильники

Отечественные автоаудио
Отечественные видеомагнитофоны
Отечественные магнитофоны
Отечественные мониторы
Отечественные приборы
Отечественные радиолы
Отечественные радиоприемники
Отечественные усилители
Отечественные цветные телевизоры
Отечественные черно-белые телевизоры
Отечественные электрофоны


Бонусы БОНУСЫ:

НА ДОСУГЕ:
Интерактивные флеш-игры
Игры он-лайн
Ваши истории
Знаете ли Вы, что...
Зрительные иллюзии
Веселые задачки
Каталог Вивасан
Палиндромы

ИСТОРИИ ИЗ ЖИЗНИ

ССЫЛКИ

ДОБАВИТЬ В ЗАКЛАДКИ

Оставить отзыв о сайте

ДИАГРАММА
© 2000-2017

Дизайн и поддержка:
Александр Кузнецов

Техническое обеспечение:
Михаил Булах

Программирование:
Данил Мончукин

Маркетинг:
Татьяна Анастасьева

Перевод:
Наталья Кузнецова

Контакты

При использовании материалов сайта обязательна ссылка на http://www.diagram.com.ua

сделано в Украине
сделано в Украине

Диаграмма. Бесплатная техническая библиотека

Бесплатная техническая библиотека Бесплатная техническая библиотека Как скачивать файлы с сайта? Как скачивать файлы с сайта? Добавить в закладки, оставить отзывДобавить в закладки, оставить отзыв

Энциклопедия радиоэлектроники и электротехники. Большая подборка статей со схемами, иллюстрациями, комментариями Энциклопедия радиоэлектроники и электротехники

Бесплатная библиотека / Схемы радиоэлектронных и электротехнических устройств

Транзисторный УМЗЧ с повышенной динамической термостабильностью

Энциклопедия радиоэлектроники и электротехники / Усилители мощности транзисторные

Комментарии к статье Комментарии к статье

В статье описан УМЗЧ, в котором применены технические решения, улучшающие динамическую термостабильность выходного каскада на биполярных транзисторах. В таком каскаде исключены переключательные искажения благодаря устранению отсечки тока в мощных транзисторах. Во второй части статьи даны рекомендации по расширению полосы частот усилителя снизу, что благотворно влияет на качество звуковоспроизведения. Подобный этому УМЗЧ был представлен Е. Алешиным на выставке "Российский Hi-End 1998", где достойно конкурировал с ламповыми усилителями.

Транзисторный УМЗЧ с повышенной динамической термостабильностью

Рис. 1

Основным источником тепловыделения в УМЗЧ является выходной каскад, и при разработке транзисторных усилителей мощности всегда большое внимание уделялось его термостабилизации. В 80-90-е годы в высококачественных УМЗЧ (например, [1 - 3]) наибольшее распространение получила схема выходного каскада, упрощенно изображенная на рис. 1. К ее достоинствам можно отнести удовлетворительную термостабильность (при размещении транзисторов VT2, VT4, VT5 на общем теплоотводе), высокую граничную частоту коэффициента передачи, низкое выходное сопротивление. Однако отсечка тока пассивного плеча, а также динамическая нестабильность тока покоя выходных транзисторов из-за колебаний температуры переходов транзисторов при изменении уровня сигнала способствуют увеличению коммутационных искажений. Эти особенности ухудшают субъективную оценку и достоверность воспроизведения звука.

О динамической стабилизации режима

Несколько лет назад хабаровский изобретатель Е. Алешин предложил способ стабилизации рабочего режима (тока покоя) транзисторных каскадов [4,5], позволивший на порядок уменьшить динамическую температурную нестабильность, исключить отсечку тока в двухтактном выходном каскаде УМЗЧ и сделать перераспределение тока в нем более точным (как в "параллельном" усилителе [6]).

Транзисторный УМЗЧ с повышенной динамической термостабильностью
Рис. 2

На рис. 2 представлена упрощенная схема усилителя с токовой ООС [2] (А1 - двухтактный повторитель), где, в отличие от прототипа, рабочая точка выходного каскада стабилизирована с помощью узла, предложенного Е. Алешиным. Стабилизатор тока покоя выполнен на элементах VT3, VT4 и VD1, VD2. При протекании сквозного тока через мощные транзисторы VT5, VT6 и включенные последовательно с ними нелинейные элементы - диоды VD1, VD2 - на последних образуется падение напряжения, которое при достижении порога открывания транзисторов VT3, VT4 вызывает появление их базового и коллекторного тока, уменьшая входной ток транзисторов VT5, VT6. В результате ограничивается сквозной ток через транзисторы выходного каскада и, соответственно, ток через диоды VD1, VD2 - датчики тока.

Статическая (долговременная) термостабильность достигается, как и в схеме на рис. 1, обеспечением теплового контакта транзисторов VT3, VT4 с диодами VD1, VD2. Динамическая стабилизация получается значительно лучше за счет меньшего выделения тепла на диодах, чем на мощных транзисторах, а эффект достижим, если кристаллы этих диодов и транзисторов сравнимы по объему.

При наличии сигнала плавное перераспределение тока через нагрузку и между диодами VD1 и VD2 получается вследствие логарифмической ВАХ диодов. Причем ток через них никогда не уменьшается до нуля, исключая отсечку тока выходных транзисторов. Ток через пассивное плечо можно значительно увеличить, включив резистор между базами транзисторов VT3, VT4 (т. е. параллельно VD1, VD2). При этом на ток покоя и на его распределение между плечами при наличии сигнала не влияют ни температура мощных транзисторов, ни падение напряжения на резисторах (если они имеются) в цепях базы и эмиттера этих транзисторов.

Может показаться сложным подобрать диоды и включаемые параллельно им эмиттерным переходом транзисторы, чтобы обеспечить условие стабилизации: Σ иБэ = Σ UVd. В действительности достаточно только найти подходящие типы приборов, подбор экземпляров не требуется. Кроме того, есть простой способ подстройки рабочей точки, что показано далее в описании предлагаемого УМЗЧ.

О тепловых искажениях

Здесь уместно немного рассказать о тепловых искажениях и методах их устранения при проектировании транзисторных усилителей.

Тепловые искажения - это изменения, вносимые в сигнал при прохождении его через электрическую цепь или усилительный каскад, обусловленные тепловым воздействием самого сигнала (тока) на термочувствительные параметры элементов усилителя. Пример тепловых искажений в пассивных цепях - компрессия сигнала в динамических головках из-за нагрева звуковых катушек (особенно у мощных, допускающих высокую температуру головок).

В полупроводниковых приборах рост температуры кристалла под действием протекающего тока сигнала вызывает изменение таких основных параметров, как, например, прямое напряжение диодов (-2,2 мВ/К), напряжение база - эмиттер биполярных транзисторов (-2,1 мВ/К), статический коэффициент передачи тока биполярных транзисторов (+0,5 %/К) и др.

Тепловые процессы имеют инерционный характер, обусловленный реальной теплоемкостью кристалла и корпуса прибора. Поэтому электротепловые процессы в транзисторах не только приводят к изменениям мгновенных значений параметров, но и создают эффект "памяти" в электрических цепях и усилительных каскадах. Тепловая память в усилительных каскадах проявляется как изменяющиеся во времени параметры после воздействия мощного сигнала: смещение рабочей точки каскадов, изменение коэффициента передачи (нестационарная мультипликативная ошибка); сдвиг постоянной составляющей сигнала (нестационарная аддитивная ошибка). Последнее похоже на проявление абсорбции диэлектрика конденсатора в цепи прохождения сигнала. Эти процессы создают линейные и нелинейные искажения сигнала, ухудшающие качество воспроизводимого звука [7].

Особо нужно отметить, что обычная термостабилизация не способна существенно улучшить динамическую термостабильность каскадов из-за намного большей постоянной времени тепловых процессов в устройстве по сравнению с постоянной времени тепловых процессов внутри полупроводникового прибора. Отчасти это верно даже для монолитных микросхем.

Очевидно, что для устранения проблем, связанных с тепловой памятью полупроводниковых приборов, необходимо применение схемных решений, уменьшающих колебания температуры кристаллов приборов или их влияние на параметры усилителя.

Такими решениями могут быть:

- изотермический режим работы полупроводникового прибора [8];
- режим термостабильной точки каскада на полевом транзисторе;
- охват одного или нескольких усилительных каскадов ООС, выполненной на другом усилительном элементе (транзисторе), имеющем малые колебания мощности (и, следовательно, температуры) при воздействии сигнала;
- коррекция "вперед" [9];
- взаимная компенсация тепловых искажений каскадов.

Описание схемы УМЗЧ

Усилитель мощности выполнен по принципиальной схеме (рис. 3), соответствующей показанной структурной схеме.

Транзисторный УМЗЧ с повышенной динамической термостабильностью
Рис. 3

Основные технические характеристики

Номинальное входное напряжение, В....................1
Номинальное сопротивление нагрузки, Ом .............4; 8
Выходная мощность при сопротивлении нагрузки 4 Ом, Вт ......................50
Коэффициент гармоник, %, при Рвых = 40 Вт, RH = 4 Ом,
не более ....................0,02
при Рвых= 20 Вт, RH= 8 Ом,
не более...................0,016
Уровень шума (с фильтром МЭК-А),дБн ................-101

На входе установлен ФНЧ R1C2 для уменьшения ВЧ наводок на вход. В эту же цепь включен ограничитель входного напряжения на элементах R3, R4, С1, СЗ, VD1 -VD4 для защиты от перегрузки входных каскадов усилителя. Входной сигнал с регулятора громкости (РГ) через ФНЧ поступает на "параллельный" повторитель VT1, VT2, VT4, VT5 (названный в [10] псевдодвухтактным эмиттерным повторителем). Резисторы R5, R6 служат для балансировки тока входа, т. е. для устранения постоянной составляющей тока через РГ, возникающей из-за различия в статических коэффициентах передачи тока входных биполярных транзисторов и создающей напряжение смещения на входе. Конденсатор С6 предотвращает самовозбуждение входного каскада на радиочастотах.

Статический режим работы повторителя стабилизирован по напряжению питания параметрическими стабилизаторами R7VD5, R12VD6 и задан резисторами R8-R11, R16, R17T8K, чтобы в покое разность тепловых мощностей между транзисторами каскадов повторителя была мала. Динамический тепловой режим, определяемый элементами R13, R14, R24, R25 в сочетании со статическим режимом, выбран таким, чтобы минимизировать колебания мощности на транзисторах повторителя при наличии сигнала и разницу мгновенных мощностей транзисторов VT1 и VT4 (VT2 и VT5), получив, таким образом, минимальную мгновенную разность температур их кристаллов. Это сделано для того, чтобы тепловые колебания напряжения иБЭ транзисторов первого и второго каскадов вычитались и напряжение сигнала на выходе повторителя, а следовательно, и на выходе усилителя в минимальной степени было подвержено тепловым искажениям, трактуемым как "память напряжения сигнала" (нестационарная аддитивная ошибка).

Напряжение с выхода усилителя через делитель R26R16 и R27R17 поступает на выход "параллельного" повторителя - эмиттеры VT4, VT5, изменяя ток через них, т. е. формируется ток ошибки, пропорциональный отклонению выходного напряжения усилителя, поделенного на коэффициент усиления УМЗЧ, от входного. Противофазный ток ошибки через токовый повторитель VT3 (VT6) поступает на усилитель тока VT13 (VT14). Его выход нагружен на резисторы R39, R40 и входное сопротивление выходного повторителя VT15, VT16, на которых выделяется напряжение (т. е. это каскад преобразования импеданса) и через выходной повторитель подается в нагрузку (АС). Резистор R41 определяет ток покоя усилителя тока ошибки (VT13, VT14) и выбран таким, чтобы исключить закрывание пассивного плеча этого каскада из-за протекания тока через R39, R40. Последние сдвигают вверх по частоте первый полюс в петле общей ООС.

Частотная коррекция в петле ООС осуществляется конденсаторами СЮ, С11, включенными между каскадом преобразования импеданса и выходом "параллельного" повторителя. Такое их включение улучшает переходную характеристику усилителя, когда он нагружен на низкоимпедансную нагрузку, т. е. на АС [2]. Коррекцию на опережение фазы выполняют цепи R28C7 и R29C8. Подстроечный резистор R15 служит для устранения смещения на выходе УМЗЧ по постоянному току.

Ток эмиттеров выходного каскада протекает через датчики тока - диоды VD11-VD14. Напряжение с диодов, содержащее информацию о мгновенном значении сквозного тока выходного каскада, через делитель R42R36R37R43 подается на дифференциальный усилитель VT11, VT12 и преобразуется им в ток. С коллекторов VT11, VT12 ток через токовое зеркало VT7, VT9 (VT8, VT10) поступает на вход усилителя тока ошибки, уменьшая его входной ток. Поскольку в обоих плечах изменение этого тока синфазно (в отличие от тока ошибки с "параллельного" повторителя), то оно приводит к изменению сквозного тока усилителя ошибки, а следовательно, и выходного каскада, но не изменяет выходное напряжение. Таким образом, ток покоя выходного каскада стабилизируется. Цепь R38C13 предотвращает параметрическое возбуждение узла стабилизации, а также вместе с R42, R43 выполняет частотную коррекцию в петле ООС.

Подключение узла стабилизации несколько отличается от схемы рис. 2, но это не принципиально, и в усилителях различной структуры может быть реализовано по-разному. При этом, однако, необходимо учитывать, что динамические колебания температуры транзисторов ОС стабилизации (VT3, VT4 на рис. 2 и VT11, VT12 на рис. 3) также влияют на термостабильность рабочей точки выходного каскада, но смещают ее в противоположную сторону по сравнению с диодами - датчиками тока.

Диоды VD7-VD10 - защитные, они предотвращают размыкание ООС стабилизации тока покоя при переходных процессах (например, при включении питания или сильных импульсных помехах), переходящую при этом в ПОС с неуправляемым нарастанием сквозного тока в выходном каскаде. ДиодЮ9 (VD10) создает также дополнительное падение напряжения на транзисторе токового зеркала VT7 (VT8), выводя его на более линейный участок характеристики.

Конструкция и детали

Усилитель собран автором на универсальной макетной плате. Мощные транзисторы выходного каскада установлены на общем теплоотводе с тепловым сопротивлением не более 2 К/Вт через изолирующие теплопроводящие прокладки. Мощные диоды вместе с транзисторами VT11, VT12 размещены на отдельном теплоотводе, соединенном с общим проводом, с тепловым сопротивлением не более 15 К/Вт. Транзисторы лучше установить с обратной стороны пластинчатого теплоотвода, напротив диодов с наибольшим прямым напряжением (если они разных типов, как на рис. 3), т. е. в данном случае VT11 - напротив VD12, a VT12 - напротив VD13. Транзисторы VT13, VT14 установлены на небольших теплоотводах с тепловым сопротивлением 20...30 К/Вт. Их можно разместить и на теплоотводе с диодами выходного каскада, но это ухудшит статическую термостабильность тока покоя. В таком варианте тепловое сопротивление общего теплоотвода должно быть не более 10 К/Вт.

Постоянные резисторы - метал-лопленочные, подстроечные - многооборотные. Резисторы R8-R11, R16- R18, R23, R26, R27, R32, R35 - с допуском ±1 %; их можно отобрать из обычных с допуском ±5 % или прецизионные ближайших к указанным номиналов из ряда Е96. Остальные постоянные резисторы имеют допуск ±5 %.

Оксидные конденсаторы С14, С15 - низкоимпедансные (low ESR), применяемые в импульсных блоках питания; неполярные с указанным номинальным напряжением - пленочные. Конденсаторы С2, С10, С11 желательно применить с диэлектриком из полистирола или полипропилена, остальные - керамические на напряжение 25 или 50 В с диэлектриком X7R (или групп NPO, COG для С6 С8).

Стабилитроны VD5, VD6 - прецизионные, они имеют допуск ±1 %, можно также использовать другие с допуском ±2 % (например, BZX55B) или отобрать из ряда ±5 % (BZX55C). Диоды VD7-VD10 - сверхбыстрые (ultrafast) на средний ток 1 А, с прямым напряжением 0,6...0,7 В при токе 0,1 А. Диоды выходного каскада могут быть любыми мощными диодами Шотки или сверхбыстрыми на средний ток не менее 10 А. Допустимо любое сочетание типов и числа диодов в плече; важно лишь, чтобы суммарное падение напряжения при заданном токе покоя, протекающем через них, было в пределах 0,7...0,9 В. Например, диод VD12 (VD13) можно заменить двумя MBR1045 или MBR1035, соединенными последовательно. Предпочтительнее использовать диоды на ток до 20 А и более, как имеющие больший объем кристалла, а потому способные обеспечить лучшую динамическую термостабильность.

Транзисторы ВС550С, ВС560С в "параллельном" повторителе могут быть заменены на ВС550В, ВС560В или ВС549, ВС559 с буквенными индексами С или В, а в других позициях также на ВС547, ВС557 или ВС546, ВС556 с буквенными индексами С или В. Транзисторы VT11, VT12 - маломощные высокочастотные с малой емкостью переходов, допустимым постоянным током коллектора не менее 0,1 А и напряжением коллектор- эмиттер не менее 60 В. Подойдут также 2SA1540, 2SC3955 или ВС546, ВС556 с любым буквенным индексом, в последнем случае запас устойчивости узла стабилизации несколько снизится. Транзисторы VT13, VT14 - высокочастотные средней мощности, с допустимым постоянным током коллектора не менее 1 А и напряжением коллектор- эмиттер не менее 60 В; предпочтительно использовать экземпляры с большим значением h2ia-Выходные транзисторы могут быть 2SA1302, 2SC3281, желательно группы О (с большим значением параметра h213). Комплементарные пары транзисторов всех каскадов желательно отобрать по близкому значению h213. Транзисторы "параллельного" повторителя лучше использовать из одной партии, то же относится к транзисторам токовых зеркал.

При отборе радиоэлементов можно руководствоваться рекомендациями, изложенными в [3] (№ 1, с. 18-20).

Питание УМЗЧ может быть нестабилизированным. Монтаж общего провода и питания выполняют по общеизвестным правилам. Отметим только, что к входной локальной "земле" отнесены элементы С1- С5, R2, VD3-VD6 и экран кабеля, соединяющего вход усилителя с регулятором громкости.

Публикация: www.radioradar.net

Смотрите другие статьи раздела Усилители мощности транзисторные.

Читайте и пишите полезные комментарии к этой статье.

Рекомендуем скачать в нашей Бесплатной технической библиотеке:

журналы Ремонт и сервис 2001 (архив за год)

журналы Квант 2004 (архив за год)

книга Ремонт асинхронных электродвиrателей электростанций. Иноземцев Е.К., 2004

книга Волноводы, коаксиальные и полосковые линии. Изюмова Т.И., Свиридов В.Т., 1975

статья Вибросигнальное устройство

статья Проведение экскурсий. Типовая инструкция по охране труда

справочник Сервисные режимы телевизоров зарубежных телевизоров. Книга №5

Оставьте свой комментарий к этой статье:

Имя:

E-mail (не обязательно):

Комментарий:

[lol][;)][roll][oops][cry][up][down][!][?]