Высококачественный усилитель класса B. Энциклопедия радиоэлектроники и электротехники

Энциклопедия радиоэлектроники и электротехники / Усилители мощности транзисторные

 Комментарии к статье

Особенность устройства - применение для снижения нелинейных искажений так называемой прямой связи.

Основные параметры:

• Номинальный диапазон частот, Гц.......20...20 000
• Номинальная выходная мощность (в номинальном диапазоне частот), Вт: на нагрузке сопротивлением 8 Ом при коэффициенте гармоник не более.......0,02 % 30
• на нагрузке сопротивлением 4 Ом.......40
• Чувствительность, мВ.......500
• Входное сопротивление, кОм.......20
• Относительный уровень шумов и фона, дБ.......-75

Усилитель содержит четырехкаскадный предварительный усилитель, работающий в режиме А (микросхема А1 и транзисторы V3-V6, V9), выходной каскад, работающий в режиме В (транзисторы V12, V15, V16), и устройство защиты выходного каскада от перегрузок и короткого замыкания в нагрузке (V7, V13).

Первый каскад предварительного усилителя собран на ОУ А1, второй - на транзисторе V4 с динамической нагрузкой (V3) в коллекторной цепи, третий - на транзисторе V9. Двойной эмиттерный повторитель на транзисторах V5, V6 согласует входное сопротивление каскада на транзисторе V9 с выходным сопротивлением каскада на транзисторе V4. Коэффициент усиления первого каскада на частотах выше 20 Гц приблизительно равен 15. Благодаря глубокой ООС по постоянному току через резистор R3 на выходе усилителя 34 поддерживается нулевой потенциал. Применение в выходном каскаде режима В позволило повысить его КПД и полностью исключить необходимость термостабилизации тока покоя.

Для снижения нелинейных искажений, свойственных режиму В, в усилитель введены элементы С6*, R15, R29, L1, образующие сбалансированный мост, в одну из диагоналей которого включен выходной каскад, а в другую - нагрузка (громкоговоритель). Упрощенно механизм компенсации искажений состоит в том, что напряжение искажений, возникающее в выходном каскаде, не может вызвать появления сигнала искажений, если мост сбалансирован. Благодаря резистору R29 нелинейные продукты в спектре выходного тока компенсируются "исправляющим" током, текущим через этот резистор прямо в нагрузку. При этом наиболее эффективно компенсируются высшие гармоники (сопротивление резистора R29 выбрано так, что указанные токи на этих частотах одинаковы по значению и противоположны по направлениям).

Из-за наличия активной составляющей в полном сопротивлении катушки L1 баланс моста на низких частотах нарушается. Малый уровень нелинейных искажений на этих частотах обеспечивается в основном глубокой (50...70 дБ) ООС, напряжение которой поступает с выхода усилителя в цепь эмиттера транзистора V4 (через делитель R15R12).

Устройство защиты ограничивает ток через транзисторы V12, V16 на уровне 3,5 А при перегрузке усиливаемым сигналом и на уровне 1,5 А при коротком замыкании в нагрузке В верхнем (по схеме) плече усилителя эти функции выполняет транзистор V7. В отсутствие сигнала через резисторы R26, R20, R18 и R21 течет постоянный ток, создающий на первых двух из них падение напряжения около 0,45 В.

При появлении сигнала, нарастающего в положительную сторону, падение напряжения на резисторе R20 уменьшается, а на резисторе R26 (оно обусловлено в основном коллекторным током транзистора V12) - увеличивается. В момент, когда суммарное напряжение на резисторах R26 и R20 достигает значения 0,65-0,7 В, транзистор V7 открывается и участком эмиттер- коллектор шунтирует резистор R16, ограничивая тем самым рост коллекторного тока транзистора V12. Диод V8 предотвращает срабатывание устройства защиты из-за увеличения падения напряжения на резисторе R20 в моменты, когда выходное напряжение изменяется в отрицательную сторону.

Аналогично (при изменении полярности усиливаемого сигнала) работает и устройство защиты нижнего (по схеме) плеча усилителя. Элементы R30, L2, С11, R31, С10, С12 предотвращают самовозбуждение усилителя.

Вместо указанных на схеме в усилителе можно использовать операционные усилители К140УД8Б, К140УД7, К153УД6, транзисторы КТ342Г, КТ315 с индексами В, Г, Д, Е (V4); КТ361В (V3, V5, V6), КТ361Д (V7, V13); КТ626А, КТ626В (V9, V15); любые кремниевые диоды, рассчитанные на прямой ток 10 А (V8, V14) и 50 мА (V10, V11).

Катушки L1 и L2 намотаны виток к витку в два слоя проводом ПЭВ-2 - 1,0 на каркасах диаметром 7 и длиной 28 мм и содержат соответственно 30 и 46 витков.

Транзисторы V9, V12, V15 и V16 закреплены на теплоотводе с охлаждающей поверхностью площадью около 900 см2 и изолированы от него слюдяными прокладками толщиной 0,1 мм.

Питается усилитель от двухполупериодного (мостового) выпрямителя с фильтрующими конденсаторами емкостью 10 000 мкФ В выпрямителе использованы диоды 1^1,-203В. Трансформатор питания выполнен на тороидальном магнитопроводе с внешним диаметром 100, внутренним - 64 и высотой 32 мм. Первичная обмотка (на 220 В) содержит 1130 витков провода ПЭВ 2 диаметром 0,51, вторичная - 2 X 104 витка провода ПЭВ-2 - 1,3. Между обмотками помещен электростатический экран в виде одного слоя провода ПЭВ-2 - 0,21. Средняя точка вторичной обмотки и каждый из конденсаторов фильтра, подключенных к положительному и отрицательному выводам выпрямителя, соединены с выводом электростатического экрана и общим проводом усилителя.

Налаживание усилителя сводится к балансировке моста C6R29L1R15 подбором конденсатора С6* на частоте 50... 100 кГц. При этом добиваются минимальных искажений синусоидального сигнала на экране осциллографа.

Смотрите другие статьи раздела Усилители мощности транзисторные.

Читайте и пишите полезные комментарии к этой статье.

<< Назад

Последние новости науки и техники, новинки электроники:

Эстроген для терапии приливов при менопаузе 17.10.2026

Менопауза сопровождается не только прекращением менструаций, но и целым рядом физиологических изменений, которые у некоторых женщин заметно влияют на самочувствие и качество жизни. Одними из наиболее распространенных проявлений становятся так называемые вазомоторные симптомы - прежде всего внезапные приливы жара и ночная потливость. Теперь специалисты Американской коллегии врачей предложили обновленный подход к их лечению, распределив доступные методы на три линии терапии в зависимости от эффективности, надежности доказательств и стоимости. Основное место в новых рекомендациях заняла гормональная терапия эстрогеном. После анализа данных 90 исследований эксперты определили ее как наиболее предпочтительный вариант для пациенток, которым такое лечение не противопоказано. Женщинам с сохраненной маткой рекомендуется сочетание эстрогена с прогестогеном, тогда как после удаления матки может применяться только эстроген. По оценке авторов рекомендаций, такая терапия лучше других рассмотренны ...>>

Печатный сенсорный интерфейс с распознаванием пользователей 17.10.2026

Сенсорные поверхности давно стали привычной частью электроники, однако большинство таких интерфейсов требует достаточно сложной конструкции с электродами, проводниками и специальными чувствительными слоями. Японские инженеры предложили значительно более простой подход: превратить обычный прозрачный лист ПВХ в сенсорную панель при помощи лазерного принтера. При этом нанесенный рисунок способен не только фиксировать движение пальца, но и помогать системе различать пользователей. Разработкой занималась команда Технологического института Сибаура. Создание интерфейса сводится к нанесению тонером специального узора непосредственно на пластиковый лист. В отличие от традиционных сенсорных панелей, внутри такой поверхности не требуется размещать электроды или прокладывать провода. Регистрация возникающих сигналов и их последующая интерпретация выполняются отдельной электронной системой. В основе технологии лежит трибоэлектрический эффект - возникновение электрического заряда при контакте ...>>

Глюкозамин и когнитивные нарушения 16.10.2026

С возрастом нарушения памяти и мышления становятся все более распространенной проблемой, однако причины того, почему у одних людей легкие когнитивные изменения остаются стабильными, а у других со временем перерастают в деменцию, до сих пор изучены не полностью. Новая работа исследователей Университета Флориды в США указывает на возможную связь одного из широко используемых пищевых добавок с таким переходом. Речь идет о глюкозамине, который обычно принимают для уменьшения дискомфорта в суставах и поддержания их здоровья. Специалисты проанализировали обезличенные медицинские записи UF Health, охватывающие период с 2012 по 2024 год. С помощью искусственного интеллекта они изучили информацию о пациентах с болезнью Альцгеймера и другими связанными с ней деменциями, а также о людях с легкими когнитивными нарушениями. Последние характеризуются заметными проблемами с памятью или мышлением, которые уже выходят за рамки обычных возрастных изменений, но при этом еще не обязательно существенно ...>>

Случайная новость из Архива Свет превращает углекислый газ в метанол 28.09.2026 Преобразование углекислого газа из промышленного отхода в полезное химическое сырье считается одним из перспективных направлений современной науки. Если технологически эффективно связывать CO2 и превращать его в востребованные вещества, это может одновременно снизить объем парниковых выбросов и обеспечить дополнительный источник сырья для промышленности. Именно такую задачу попытались решить специалисты из Торонтского университета в Канаде и Университета Сучоу в Китае. Исследователи разработали новый катализатор, с помощью которого углекислый газ можно преобразовывать в метанол под воздействием света. Основой материала стал оксид цинка и галлия, причем ученые дополнительно внедрили в его структуру атомы азота. Такое изменение состава заметно влияет на свойства катализатора: материал эффективнее поглощает свет и активнее участвует в процессах, связанных с расщеплением молекул водорода. Особое значение имеет способность новой системы обходиться без редких и дорогостоящих компонентов, которые использовались в некоторых более ранних разработках. Вместо индия исследователи применили значительно более доступные элементы, что потенциально снижает стоимость технологии и делает ее более привлекательной для дальнейшего промышленного использования. Таким образом, речь идет не только об улучшении характеристик катализатора, но и о попытке сделать сам процесс экономически более реалистичным. Во время испытаний созданный материал сохранял стабильность в течение 90 часов непрерывной работы. При температуре 340 °C и воздействии ультрафиолетового излучения он успешно обеспечивал синтез метанола. Полученные результаты показывают, что разработанный подход способен сохранять работоспособность в достаточно продолжительном режиме, что особенно важно при оценке перспектив любой технологии для масштабного производства. Ключевую роль в механизме реакции, по мнению специалистов, играют так называемые расстроенные пары Льюиса, формирующиеся на поверхности катализатора. Особое расположение атомов в этих участках создает активные центры, способные разрывать химические связи в молекуле водорода. При этом для запуска соответствующего процесса не требуется платина или другие дорогостоящие металлы, традиционно используемые в подобных химических реакциях. Соавтор исследования Дэнвэй Цзин объяснил значение модификации материала следующим образом: "Азотирование эффективно регулирует кислотно-основные свойства катализатора, что способствует активации водорода и последующему синтезу метанола". Иными словами, введение азота позволяет целенаправленно изменить химические характеристики поверхности вещества и тем самым создать более подходящие условия для протекания необходимых реакций. Сам метанол имеет широкое практическое применение. Его используют как жидкое топливо, а также в качестве исходного сырья для производства различных химических соединений. Поэтому технология, позволяющая получать это вещество из углекислого газа, представляет интерес сразу для нескольких отраслей. Кроме того, подобный подход вписывается в концепцию замкнутого углеродного цикла, при которой CO2 не просто выбрасывается в атмосферу, а возвращается в хозяйственный оборот в форме полезных продуктов. Разработка исследователей из Канады и Китая пока остается научной технологией, которую предстоит оценить с точки зрения дальнейшего масштабирования и промышленной эффективности. Тем не менее сочетание доступных компонентов, стабильной работы в течение 90 часов и способности катализатора использовать свет для получения метанола демонстрирует перспективность этого направления. Если специалистам удастся адаптировать процесс к крупномасштабному производству, превращение углекислого газа в полезное химическое сырье может стать одним из инструментов более рационального использования углерода.

Другие интересные новости:

▪ Имплантация бионического глаза

▪ Мощнейший пикосекундный лазер

▪ Насекомые не любят запаха чистого тела

▪ Лифт в космос

▪ NASA изменит формулу ракетного топлива

Лента новостей науки и техники, новинок электроники

Интересные материалы Бесплатной технической библиотеки:

▪ раздел сайта Защита электроаппаратуры. Подборка статей

▪ статья Аварии на транспорте. Основы безопасной жизнедеятельности

▪ статья Анатомия, физиология, психология. Большая энциклопедия для детей и взрослых

▪ статья Гальваник. Типовая инструкция по охране труда

▪ статья Простой терморегулятор на микроконтроллере. Энциклопедия радиоэлектроники и электротехники

▪ статья Простой малогабаритный сверлильный станок. Энциклопедия радиоэлектроники и электротехники

Оставьте свой комментарий к этой статье:

www.diagram.com.ua
2000-2026