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:

Кислотность океана разрушает зубы акул 03.10.2025

Мировые океаны выполняют важнейшую функцию - они поглощают около трети углекислого газа, выбрасываемого в атмосферу. Это помогает замедлять темпы глобального потепления, но имеет и обратную сторону. Растворяясь в воде, CO2 образует угольную кислоту, которая повышает концентрацию водородных ионов и приводит к снижению pH. Вода становится более кислой, а последствия этого процесса уже заметны для морских экосистем. Средний показатель кислотности океана сейчас равен примерно 8,1, тогда как еще недавно за условную норму брали значение 8,2. По прогнозам, к 2300 году уровень может упасть до 7,3 - это сделает океан почти в десять раз кислее нынешнего состояния. Для обитателей морей подобные изменения означают не просто сдвиг химического равновесия, а реальную угрозу физиологическим процессам, начиная от формирования раковин у моллюсков и заканчивая охотничьим поведением акул. Чтобы выяснить, как именно кислотная среда отражается на зубах акул, группа немецких исследователей провела эксп ...>>

Почтовый космический корабль Arc 03.10.2025

Космические технологии становятся частью инфраструктуры, способной повлиять на логистику, медицину и даже военную сферу. Идея использовать орбиту как глобальный склад для срочных поставок звучала еще недавно как научная фантастика, но стартап Inversion пытается превратить ее в практическое решение. Компания Inversion появилась в начале 2021 года благодаря Джастину Фиаскетти и Остину Бриггсу, которые на тот момент были студентами Бостонского университета. Их замысел состоял в том, чтобы сделать возможной доставку грузов не только через спутниковые сети данных, но и в буквальном смысле - физических предметов. В основе лежит простая мысль: если космос обеспечивает доступ к любой точке Земли, то и грузы должны перемещаться тем же маршрутом. Уже за три года работы команда из 25 специалистов успела построить демонстрационный аппарат "Ray". Его запуск состоялся в рамках миссии SpaceX Transporter-12. Устройство весом 90 килограммов проверяло ключевые технологии Inversion, включая двухком ...>>

Лазерное обогащение урана 02.10.2025

Ядерная энергия остается одним из ключевых источников стабильного электричества, особенно для стран с растущими потребностями в энергоснабжении. Однако обеспечение бесперебойных поставок топлива для атомных станций требует современных технологий обогащения урана, которые одновременно эффективны и безопасны. Американская компания Global Laser Enrichment (GLE) делает значительный шаг в этом направлении, завершив масштабное тестирование лазерной технологии обогащения урана. Демонстрационная программа была проведена на объекте в Уилмингтоне, Северная Каролина. Тестирование технологии SILEX (Separation of Isotopes by Laser EXcitation), разработанной австралийской Silex Systems, стартовало в мае 2025 года и продлится до конца года. В ходе экспериментов компания планирует получить сотни фунтов низкообогащенного урана (LEU), который может быть использован в качестве топлива для атомных электростанций. GLE была создана в 2007 году для коммерциализации лазерных методов обогащения урана в С ...>>

Случайная новость из Архива Внешний жесткий диск WD Passport Pocket 13.07.2007 В линейке карманных жестких дисков Passport Pocket от Western Digital появилась новинка. Емкость модели WDXMS2500 составляет 250 GВ. Подключение к компьютеру производится через интерфейс USB 2.0. Устройство очень компактное и легкое - его габариты 15x129,78x79,78 мм, а масса чуть больше 100 г. В комплекте с миниатюрным внешним HDD идет фирменное ПО WD Sync, облегчающее синхронизацию данных.

Другие интересные новости:

▪ В Тихом океане построят плавучий город

▪ Притягательность таяния шокола во рту

▪ Созданы живые синтетические клетки

▪ Пожары в амазонских лесах ускорили таяние ледников в Андах

▪ Влияние какао на умственную работоспособность

Лента новостей науки и техники, новинок электроники

Интересные материалы Бесплатной технической библиотеки:

▪ раздел сайта Зрительные иллюзии. Подборка статей

▪ статья Питтак. Знаменитые афоризмы

▪ статья Почему от удивления человек округляет глаза и открывает рот? Подробный ответ

▪ статья Способы выноса пострадавших. Медицинская помощь

▪ статья Усилитель на микросхеме TDA7057, 2х3 ватта. Энциклопедия радиоэлектроники и электротехники

▪ статья Устройство аварийного отключения. Энциклопедия радиоэлектроники и электротехники

Оставьте свой комментарий к этой статье:

www.diagram.com.ua
2000-2025