Широкополосный УМЗЧ с малыми искажениями. Энциклопедия радиоэлектроники и электротехники

Энциклопедия радиоэлектроники и электротехники / Усилители мощности транзисторные

 Комментарии к статье

Длительная эксплуатация описанного ниже усилителя мощности в составе радиокомплекса для воспроизведения программ с компакт-дисков и высококачественных магнитофонных записей показала, что, несмотря на больший коэффициент гармоник, субъективное качество выходного сигнала удовлетворяет самым высоким требованиям. Многочисленные прослушивания различных музыкальных программ при разных уровнях выходной мощности самыми взыскательными слушателями не выявили каких-либо заметных на слух погрешностей воспроизведения. К достоинствам усилителя можно отнести его способность работать на ультразвуковых частотах порядка 100 кГц при полной выходной мощности с достаточно малыми искажениями сигнала, исключительно малые искажения на низких и средних частотах, а также относительную простоту.

Основные технические характеристики:

Номинальная (максимальная) мощность, Вт,
при сопротивлении нагрузки, Ом:
4............................................. 35(50)
8 ............................................ 20(25)
Номинальное входное напряжение, В ..... 1
Диапазон воспроизводимых частот
при выходной мощности
-ЗдБ от номинальной, Гц,
не уже............................... 2.5...160 000
Коэффициент гармоник при сопротивлении
нагрузки 4 Ом, %, не более, на частоте, Гц:
20...1 000 .................................... 0,002
6300. ............................................ 0,01
20 000.......................................... 0,025
100000. ........................................ 0,13

Принципиальная схема усилителя мощности показана на рис. 1. Входной каскад выполнен на ОУ DA1. Здесь, также как рекомендовалось в [Дмитриев Н., Феофилактов Н. ОУ в усилителях мощности. - Радио, 1986, №9, с.42-46], в качестве выходного сигнала ОУ используется его ток питания, с той лишь разницей, что из двух транзисторов выходного каскада ОУ работает только один, а второй всегда выключен.

Выходной сигнал снимается с отрицательного вывода питания ОУ DA1 и через включенный по схеме с ОБ транзистор VT2 подается на усилитель напряжения, выполненный по обычной схеме на транзисторе VT8 со стабилизатором тока на транзисторах VT3 и VT6. Особенность усилителя напряжения - довольно большой коллекторный ток покоя транзисторов VT6 и VT8 - 40 мА. Исследования показали, что при уменьшении этого тока искажения выходного сигнала начинают расти. Мощность, рассеиваемая каждым из транзисторов VT6 и VT8, - 1 Вт, поэтому необходимо принять меры для их охлаждения. Тепловой контакт между транзисторами VT3 и VT6 предотвращает увеличение тока покоя транзисторов усилителя напряжения при их нагреве. Для линеаризации этого каскада использована местная ООС. Напряжение ООС снимается с коллектора транзистора VT8 и через делитель R10 R12 подается в цепь эмиттера выходного транзистора ОУ DA1 (вывод 6).

Рис. 1

С выхода усилителя напряжения через резисторы R16 и R17 сигнал поступает на выходной двухкаскадный комплементарный повторитель на транзисторах VT9 - VT15. С целью уменьшения коммутационных искажений на высоких частотах выходной повторитель выполнен на ВЧ и СВЧ транзисторах. Так как отечественная промышленность высокочастотных транзисторов с p-n-р структурой, подходящих для выходного каскада, в достаточном количестве не выпускает, в качестве такового используются четыре параллельно соединенных транзистора КТ932Б с выравнивающими резисторами в эмиттерных цепях.

Характеристики такого комплекта хорошо совпадают с характеристиками n-p-n транзистора 2Т908А, используемого в другом плече выходного каскада. С целью уменьшения коммутационных искажений сопротивления резисторов в эмиттерных цепях выходных транзисторов выбраны достаточно малыми. Усилитель охвачен цепью общей ООС (R2, R11), глубина которой на частоте 20 кГц составляет 40 дБ, а на низших частотах превышает 73 дБ. Частотная коррекция по цепи общей ООС обеспечивается ОУ при замкнутых выводах 1 и 8. Устройство защиты усилителя от коротких замыканий в нагрузке выполнено на транзисторах VT4, VT5 и резисторах R19, R22 - R24, R29, R30. Термостабилизация тока покоя выходных транзисторов обеспечивается размещением на их теплоотводах транзисторов VT7, VT9 и VT10.

В усилителе допускается использовать следующие транзисторы: VT1 - КТ315 с индексами В, Г, Д и Е, VT2 - КТ361 с индексами Г и Е, VT3, VT5 - КТ315 с индексами Б, Г, Е, VT4 -КТ361 с такими же индексами, VT6 - КТ914 с индексами А и Б и КТ932А; VT7 - любой p-n-р или n-p-n структуры (в соответствующем включении) - транзистор, конструкция корпуса которого обеспечивает хороший тепловой контакт кристалла с теплоотводом; VT8, VT9 - КТ904 с индексами А и Б. VT10- КТ914 с такими же индексами, VT11 - КТ908А; VT12 - VT15 - КТ932 с индексами А и Б. В качестве ОУ DA1 можно применять только микросхемы К544УД2А и КР544УД2А. В случае, если усилитель применяется или испытывается на ультразвуковых частотах, резистор R26 необходимо заменить более мощным, например МОН-2.

К сожалению, автор не может привести чертеж печатной платы, так как специально для этого усилителя плата не разрабатывалась. В авторском варианте значительная часть усилителя собрана на теплоотводах выходных транзисторов. На одном теплоотводе смонтированы транзисторы VT3, VT6, VT7, VT9 и VT11. На другом-транзисторы VT10, VT12-VT15. Непосредственно к выводам этих транзисторов припаяны резисторы R7, R8, R13 - R18, R21, R25, R27, R28. Остальные детали расположены на печатной плате. Площадь охлаждающей поверхности каждого теплоотвода - 250 кв.см. На отдельном теплоотводе с площадью охлаждающей поверхности 50 кв.см, закрепленном непосредственно на печатной плате, размещены транзисторы VT8 двух каналов стереофонического усилителя. Монтаж усилителя следует выполнить таким образом, чтобы провода питания как можно дальше были от входных цепей, иначе увеличиваются искажения выходного сигнала.

Налаживание усилителя состоит в установке тока покоя транзисторов выходного каскада в пределах 50...100 мА подбором резисторов R13 и R14 и проверке отсутствия высокочастотного самовозбуждения. Сопротивления резисторов R16 и R17, предотвращающих самовозбуждение, зависят от коэффициентов передачи тока соответствующих транзисторов предвыходного каскада (VT9, VT10). При коэффициенте передачи этих транзисторов 30...40 они должны быть равны указанным на схеме, а например, при коэффициенте передачи 120 должны быть увеличены до 430 Ом. Два канала стереофонического усилителя мощности питаются от одного обычного нестабилизированного источника питания, состоящего из трансформатора, диодного моста и двух электролитических конденсаторов емкостью по 8000 мкФ.

Трансформатор питания намотан на тороидальном магнитопроводе с сечением 55x21,5 мм и диаметром окна 56 мм. Сетевая обмотка содержит 646 витков провода ПЭЛ 0,92, вторичная - 104 витка провода ПЭЛ 1,7. Вторичная обмотка имеет отвод от середины, подключенный к общему проводу усилителя. При желании можно попробовать увеличить выходную мощность усилителя, но не более чем в 1,5 раза, путем увеличения напряжения питания до +32 В.

Автор: А. Иванов; Публикация: cxem.net

Смотрите другие статьи раздела Усилители мощности транзисторные.

Читайте и пишите полезные комментарии к этой статье.

<< Назад

Последние новости науки и техники, новинки электроники:

Оптимальная продолжительность сна 12.11.2025

Сон играет ключевую роль в поддержании здоровья, когнитивных функций и общего самочувствия. Несмотря на широко распространенный стереотип о восьмичасовом сне, последние исследования показывают, что оптимальная продолжительность сна для большинства здоровых взрослых ближе к семи часам. Эволюционный биолог из Гарварда, Дэниел Э. Либерман, утверждает, что традиционная норма восьми часов сна - это скорее культурное наследие индустриальной эпохи, чем биологическая необходимость. По его словам, полевые исследования, проведенные в сообществах, не использующих электричество, показывают, что средняя продолжительность сна составляет 6-7 часов, что значительно отличается от общепринятого стандарта. Современные эпидемиологические данные подтверждают этот взгляд. Исследования выявили так называемую "U-образную кривую" зависимости между продолжительностью сна и рисками для здоровья. Минимальные показатели заболеваемости и смертности наблюдаются именно у людей, спящих около семи часов в сутки. ...>>

Дефицит кислорода усиливает выброс закиси азота 12.11.2025

Парниковые газы играют ключевую роль в изменении климата, а закись азота (N2O) - один из наиболее опасных среди них. Этот газ не только втрое сильнее углекислого газа в удержании тепла, но и разрушает озоновый слой. Недавнее исследование американских ученых показало, что микробы в зонах с низким содержанием кислорода активно производят N2O, усиливая глобальные климатические риски. Команда из Университета Пенсильвании изучала прибрежные воды у Сан-Диего и провела наблюдения на глубинах от 40 до 120 метров в Восточной тропической северной части Тихого океана - одной из крупнейших зон дефицита кислорода. Исследователи сосредоточились на том, как морские микроорганизмы превращают нитраты в закись азота. В ходе работы выяснилось, что существует два пути образования N2O. Один путь начинается с нитрата, другой - с нитрита. На первый взгляд более короткий путь должен быть эффективнее, однако микробы, использующие нитрат, продуцируют больше газа, поскольку этот "сырьевой" источник более д ...>>

Омега-3 помогают молодым кораллам выживать 11.11.2025

Сохранение коралловых рифов становится все более актуальной задачей в условиях глобального изменения климата. Молодые кораллы особенно уязвимы на ранних стадиях развития, когда стрессовые условия и нехватка питательных веществ могут привести к высокой смертности. Недавнее исследование ученых из Технологического университета Сиднея показывает, что специальные пищевые добавки способны существенно повысить выживаемость личинок кораллов. В ходе работы исследователи разработали особый состав "детского питания" для коралловых личинок. В него вошли масла, богатые омега-3 жирными кислотами, а также важные стерины, необходимые для формирования клеточных мембран. Личинки, получавшие эти добавки, развивались быстрее, становились крепче и демонстрировали более высокую устойчивость к стрессовым факторам. Особое внимание ученые уделили липидам. Анализ показал, что личинки активно усваивают эти вещества, что напрямую влияет на их жизнеспособность. Стерины, содержащиеся в корме, повышают устойчи ...>>

Случайная новость из Архива Супервитаминный салат для борьбы с дефицитом витамина А 01.10.2024 Салат часто называют "хрустящей водой" за его низкое содержание калорий и воды. Однако в последнее время ученые смогли значительно улучшить его пищевую ценность, добавив в этот популярный листовой овощ важный для здоровья бета-каротин - пигмент, превращающийся в организме человека в витамин А. Этот "супер-салат" может стать решением глобальной проблемы дефицита витамина А, которая ежегодно ставит под угрозу здоровье миллионов людей. Витамин А играет ключевую роль в поддержании зрения, иммунной системы и здоровья кожи. Дефицит этого витамина особенно распространен в развивающихся странах, где он вызывает серьезные проблемы со здоровьем, такие как потеря слуха, слепота и даже смертельные исходы. По данным Всемирной организации здравоохранения, около 140 миллионов детей страдают от недостатка витамина А. В связи с этим ученые из Университета Политехника Валенсии в Испании решили найти способ повысить содержание бета-каротина в обычном салате (Lactuca sativa), чтобы сделать его более полезным и доступным источником витамина. Для увеличения количества бета-каротина в листьях салата исследователи сосредоточились на двух основных задачах. Во-первых, они разработали метод стимулирования производства бета-каротина в цитозоле клеток, не нарушая важнейший процесс фотосинтеза, зависящий от хлорофилла. Во-вторых, команда ученых нашла способ изменять клеточные структуры так, чтобы они могли накапливать дополнительные каротиноиды, включая бета-каротин, не повреждая растение. Однако процесс оказался сложным. Избыточное или недостаточное количество бета-каротина может нарушить работу хлоропластов, в которых происходит фотосинтез. Это приводит к гибели листьев. Как объяснил ведущий исследователь Мануэль Родригес Консепсьон, ученым пришлось балансировать между увеличением количества бета-каротина и сохранением здоровья растения. Первоначальные попытки добиться нужного результата с помощью метаболической инженерии и гормональных обработок оказались неэффективными. Однако исследователям удалось достичь успеха, используя интенсивные световые обработки и ферменты, найденные у бактерий. В результате команда получила золотую зелень салата, которая содержит до 30 раз больше бета-каротина, чем обычные листья. Исследование показало, что стимулирование образования и развития пластоглобулов - специальных клеточных структур, участвующих в накоплении жиров и пигментов, - помогает накапливать бета-каротин в частях клетки, где его обычно не бывает. Это делает полученный бета-каротин более биодоступным, то есть легче усваиваемым организмом, как отметил первый автор исследования Морелли. Эта работа напоминает разработки золотого риса - генетически модифицированного риса, обогащенного бета-каротином. Хотя он имеет огромный потенциал для борьбы с дефицитом витамина А в регионах с высоким уровнем этого дефицита, золотой рис столкнулся с сильным сопротивлением экологических групп. Например, Greenpeace активно выступает против его использования в Юго-Восточной Азии. Новый "супервитаминный" салат, не прибегая к таким радикальным мерам, как генная инженерия, может предложить более нейтральное решение проблемы дефицита витамина А. Учитывая его высокую питательную ценность, он может стать важным шагом на пути к улучшению питания и здоровья людей, особенно в развивающихся странах.

Другие интересные новости:

▪ Стратостатный Интернет

▪ Новый процессор Intel Celeron D351

▪ Нанотрубочныи охладитель

▪ Обнаружена гигантская звезда с магнитными облаками

▪ Обнаружен новый тип базальта

Лента новостей науки и техники, новинок электроники

Интересные материалы Бесплатной технической библиотеки:

▪ раздел сайта Электрику. Подборка статей

▪ статья Прощай, немытая Россия. Крылатое выражение

▪ статья Кто одержал пиррову победу задолго до царя Пирра? Подробный ответ

▪ статья Канарские острова. Чудо природы

▪ статья Минеральные электроизоляционные материалы. Энциклопедия радиоэлектроники и электротехники

▪ статья Темброблок с фиксированными настройками. Энциклопедия радиоэлектроники и электротехники

Оставьте свой комментарий к этой статье:

www.diagram.com.ua
2000-2025