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:

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 Горошины из стручка для квантовых компьютеров 02.04.2002 Группа американских и корейских физиков предлагает новый электронный компонент для квантовых компьютеров будущего. Они назвали свое творение "горошинами в стручке". Это ультрамикроскопическая конструкция из углерода: трубочку диаметром несколько пикометров (миллиардных долей миллиметра) нафаршировали углеродными шариками - фуллеренами. Передвигая шарики по трубке с помощью электростатического заряда, можно плавно менять электрические свойства этого комплекса от изолятора до полупроводника и затем проводника. Кроме того, передвигая шарики, можно изменять резонансные свойства трубки (как движения кулисы меняют высоту звука тромбона) для потока электронов по ней, то есть управлять частотой тока. Раньше та же группа ученых показала, что из одной "горошины", помещенной в нанотрубку, можно сделать триггер, основу любого компьютера, который будет срабатывать за 10 триллионных долей секунды - на несколько порядков быстрее, чем современные компьютерные микросхемы. Все эти свойства могут сделать "горошины в стручке" основой квантовых компьютеров близкого будущего.

Другие интересные новости:

▪ Собаки похожи на своих владельцев

▪ Широкополосный Интернет - неотъемлемое право человека

▪ Ультразвуковая терапия против боли

▪ Хромобуки обновили и уценили

▪ Влияние развода на здоровье

Лента новостей науки и техники, новинок электроники

Интересные материалы Бесплатной технической библиотеки:

▪ раздел сайта Детекторы напряженности поля. Подборка статей

▪ статья Чарльз Уорнер. Знаменитые афоризмы

▪ статья Что общего у Багса Банни, Братца Кролика и пасхального кролика? Подробный ответ

▪ статья Специалист юридического отдела. Должностная инструкция

▪ статья Пробник оксидных конденсаторов. Энциклопедия радиоэлектроники и электротехники

▪ статья Перехитрить инерцию. Физический эксперимент

Оставьте свой комментарий к этой статье:

www.diagram.com.ua
2000-2025