УМЗЧ в режиме класса В с комбинированной ООС. Энциклопедия радиоэлектроники и электротехники

Энциклопедия радиоэлектроники и электротехники / Аудиотехника

 Комментарии к статье

В этом усилителе выходной каскад работает в экономичном режиме с нулевым значением тока покоя. Применение высокочастотных транзисторов и неглубокой комбинированной ООС обеспечивает небольшой уровень нелинейных искажений и широкую полосу звуковых частот.

Предложенный усилитель при высоком качестве звучания относительно прост. По сравнению с прототипом, описанным в [1], он имеет большую выходную мощность благодаря применению выходного каскада с усилением по напряжению. Этот каскад наиболее полно использует напряжение источника питания на большой выходной мощности при малых искажениях.

Один из таких усилителей успешно работает в ВИА на нагрузку в виде двух параллельно включенных громкоговорителей с сопротивлением 6 и 8 Ом с их суммарной мощностью 200 Вт.

УМЗЧ рассчитан на работу с предварительным усилителем. Источником сигнала может быть мини-центр, компьютер, магнитола. Если эти устройства не обеспечивают необходимого выходного напряжения, то необходимо в УМЗЧ добавить дополнительный каскад усиления с регулятором громкости.

Основные технические характеристики

• Номинальное входное напряжение, В......2,5
• Номинальная выходная мощность, Вт, при kr = 0,1 % на частоте 1 кГц для нагрузки 4 Ом.....150
• для нагрузки 8 Ом.....80
• Максимальная кратковременная мощность, Вт.....220
• Коэффициент гармоник кг, %, не более, при выход ной мощности 1.....220 Вт
• на частоте 1 кГц......0,2
• на частоте 20 кГц.....0,7
• Диапазон рабочих частот, Гц, при неравномерности -0,5 дБ......10...200000

Усилитель мало критичен к сопротивлению нагрузки, но оно должно быть не менее 3 Ом.

Измерения параметров проводились автоматическим измерителем искажений С6-11 и низкочастотным прецизионным генератором сигналов ГЗ-122.

УМЗЧ состоит из предоконечного усилителя напряжения и оконечного усилителя мощности, собранных в виде отдельных узлов.

Усилитель напряжения (его схема показана на рис. 1) выполнен на двух транзисторах VT1 и VT2. Оба каскада охвачены местной ООС. Напряжение смещения на базу VT1 подается с выхода интегратора на ОУ DA1, вход которого подключен к выходу усилителя; так осуществляется "привязка нуля" на выходе УМЗЧ с точностью до напряжения смещения ОУ Он питается от параметрического стабилизатора с дополнительными фильтрующими конденсаторами C3, С5. При включении усилителя плавный рост напряжения на них способствует отсутствию в это время переходных процессов. Транзистор VT2 обеспечивает основное усиление сигнала; переменное напряжение на его коллекторе в два раза меньше выходного, что значительно уменьшает искажения. Конденсатор С7 предотвращает возбуждение усилителя на высоких частотах.

Оконечный усилитель мощности (рис. 2) собран на транзисторах VT2- VT9 с применением местной ООС. Его усиление по напряжению, равное двум, определяется отношением сопротивлений резисторов R5 и R8, R6 и R9. Каскад на транзисторе VT1 - источник напряжения смещения для транзисторов выходного каскада с термостабилизацией через тепловую обратную связь. Цепь вольтодобавки (резисторы R3 и R4, конденсатор С4) питается выходным напряжением через делитель R19R21. Конденсаторы С2, C3 устраняют возбуждение, которое проявляется в виде коротких "вспышек" при частоте входного сигнала более 1 кГц. Несимметричный выходной каскад выполнен на высокочастотных транзисторах (по два в каждом плече), работающих с близким к нулю током покоя.

Усилитель охвачен комбинированной обратной связью по току нагрузки (с резистора R20) и напряжению (с выхода оконечного каскада).

Чертеж печатной платы предоконечного усилителя напряжения с расположением деталей показан на рис. 3.

Чертеж печатной платы мощного каскада изображен на рис. 4 (со стороны установки деталей и с обратной стороны).

(нажмите для увеличения)

Монтаж УМЗЧ имеет ряд особенностей и выполнен в соответствии с требованиями, предъявляемыми к усилителям высокой верности [2].

Предоконечный усилитель напряжения смонтирован на печатной плате из двусторонне фольгированного стеклотекстолита, все детали припаяны со стороны печатных проводников ("монтаж на поверхность"). Фольга на другой стороне платы служит экраном и подключена к общему проводу со стороны входа. К этой же точке припаян и экран подводящего сигнал провода. Для уменьшения наводок предоконечный усилитель помещен в экран из луженой жести и подключен к оконечному усилителю мощности шестью проводниками, длина которых может достигать 20 см. Провода А, Б и В свиты между собой. Общий провод должен иметь сечение не менее 1,5 мм2; он припаян к плате со стороны выхода.

Предоконечный усилитель напряжения размещают вдали от сетевого трансформатора выходных и питающих цепей, при этом возможен контакт экрана с корпусом усилителя. К входному разъему или к дополнительному усилителю, где также допустим контакт с корпусом УМЗЧ, устройство подключено экранированным кабелем.

Оконечный усилитель мощности смонтирован на печатной плате также из двусторонне фольгированного стеклотекстолита; монтаж деталей тоже поверхностный. Резисторы R5, R6, R19, R20 и конденсаторы С5, С6 одним выводом припаяны к фольге общего провода на обратной стороне платы, которая соединена перемычками сечением 1,5 мм2 с соответствующими участками фольги со стороны деталей. Для подключения конденсатора С4 также нужно впаять перемычки.

Катушка L1 намотана на оправке диаметром 10 мм и содержит 30 витков провода ПЭВ-2 диаметром 1 мм. Внутри нее расположен резистор R18.

Транзисторы VT4 и VT5 установлены на небольших теплоотводах; рассеиваемую ими мощность можно уменьшить, увеличив сопротивление резисторов R12, Р13 до 24 0м. Выходные транзисторы смонтированы на общем теплоотводе, в качестве которого в авторском варианте использована боковая утолщенная панель корпуса типа "tower" (башня), известного по конструкциям персональных компьютеров. Длина проводов к мощным транзисторам (особенно к эмиттерам) должна быть минимальна.

Монтаж сильноточных цепей необходимо выполнять высококачественным монтажным проводом сечением 2 мм2. Такие соединения лучше проводить двумя или тремя параллельно включенными проводами меньшего сечения. Эта рекомендация справедлива и для соединительного кабеля АС.

Для питания УМЗЧ пригоден сетевой трансформатор мощностью около 500 Вт, имеющий вторичную обмотку с выводом от середины. Предпочтительно организовать "мягкое" включение усилителя. Диоды в выпрямителе - КД213А, они установлены на теплоотводах.

Описанные выше узлы УМЗЧ сначала настраивают раздельно.

В плате усилителя напряжения (см. рис. 3) провод Б перемычкой соединяют со средней точкой выпрямителя, а спаянные перемычкой провода А и В подключают через резистор сопротивлением 4,7 кОм к плюсовому выводу источника питания (+44 В). Включив блок питания, убеждаются в отсутствии постоянного напряжения на коллекторе транзистора VT2. После проверки технологические перемычки удаляют, а указанный выше резистор припаивают к плате оконечного усилителя мощности между проводом В и минусовым выводом источника питания. Конденсаторы С2, C3 и мощные транзисторы VT6-VT9 пока к плате не подключают. После включения питания подстроечным резистором R2 устанавливают напряжение 0,5...0,55 В на каждом из резисторов R12, R13 при близком к нулю выходном напряжении оконечного усилителя мощности.

Для совместной проверки плат удаляют технологический резистор 4,7 кОм, к плате выходного каскада подключают мощные транзисторы VT6-VT9 и плату усилителя напряжения.

Далее в усилителе напряжения необходимо подобрать минимальную емкость конденсатора С7, при которой сохраняется устойчивая работа УМЗЧ в режимах без нагрузки и с нагрузкой. Для оценки устойчивости по форме сигнала на экране осциллографа лучше использовать испытательный сигнал вида "меандр" частотой 1... 15 кГц. Переходный процесс установления сигнала на фронтах "меандра" не должен быть более двух-трех полупериодов ВЧ колебаний. В оконечном усилителе конденсаторы С2 и C3 (емкостью 100...500 пФ) устанавливают в том случае, если на эмиттерах транзисторов VT2 и VT3 возникают ВЧ колебания при входном сигнале с частотой 15 кГц.

Редко встречающиеся транзисторы 2Т830Г и 2Т831Г можно заменить комплементарной парой КТ850А и КТ851А или импортными с соответствующими параметрами, а также транзисторами КТ816Г и КТ817Г при снижении напряжения питания до ±35 В. Для оконечного каскада подойдут и менее быстродействующие транзисторы КТ8101А, КТ808А, КТ819Г. В любом случае замены транзисторов емкость корректирующих конденсаторов необходимо будет подобрать заново.

В усилителе можно использовать керамические конденсаторы К10-17, К10-47 термостабильных групп с емкостью до 0,1 мкФ, пленочные конденсаторы емкостью до 4,7 мкФ, оксидные конденсаторы К50-35 емкостью до 1000 мкФ или К50-18, К50-37

Литература

1. Акулиничев И. УМЗЧ с широкополосной ООС. - Радио, 1993, № 1,с. 22.
2. Атаев Д. И., Болотников В. А. Функциональные узлы усилителей высококачественного звуковоспроизведения. МРБ. - М.: Радио и связь, 1989, с. 121-130.

Автор: В.Бацунов, г.Тамбов

Смотрите другие статьи раздела Аудиотехника.

Читайте и пишите полезные комментарии к этой статье.

<< Назад

Последние новости науки и техники, новинки электроники:

Питомцы как стимулятор разума 06.10.2025

Помимо эмоциональной поддержки, домашние питомцы могут оказывать заметное воздействие на когнитивные процессы, особенно у пожилых людей. Новое масштабное исследование показало, что общение с кошками и собаками не просто улучшает настроение - оно действительно способствует замедлению возрастного снижения умственных способностей. Работа проводилась в рамках проекта Survey of Health, Ageing and Retirement in Europe (SHARE), охватывающего период с 2004 по 2022 год. В исследовании приняли участие тысячи европейцев старше 50 лет. Анализ показал, что владельцы домашних животных демонстрируют более устойчивые когнитивные функции по сравнению с теми, кто не держит питомцев. Особенно выражен эффект оказался у владельцев кошек и собак. Согласно данным ученых, владельцы собак дольше сохраняют хорошую память, в то время как хозяева кошек медленнее теряют способность к быстрому речевому взаимодействию. Исследователи связывают это с тем, что ежедневное взаимодействие с животными требует внимани ...>>

Мини-ПК ExpertCenter PN54-S1 06.10.2025

Компания ASUSTeK Computer презентовала новый мини-компьютер ASUS ExpertCenter PN54-S1. Устройство ориентировано на пользователей, которым важно сочетание производительности, энергоэффективности и универсальности - от офисных задач до мультимедийных проектов. В основе ExpertCenter PN54-S1 лежит современная аппаратная платформа AMD Hawk Point, использующая архитектуру Zen 4. Это поколение чипов отличается улучшенным управлением энергопотреблением и повышенной вычислительной мощностью. Новинка доступна в конфигурациях с процессорами Ryzen 7260, Ryzen 5220 и Ryzen 5210, представленных AMD в начале 2025 года. Таким образом, устройство охватывает широкий диапазон задач - от базовых офисных до ресурсоемких вычислений. Корпус мини-ПК выполнен из прочного алюминия и имеет размеры 130&#215;130&#215;34 мм, что делает его практически незаметным на рабочем столе или за монитором. Несмотря на компактность, внутренняя компоновка позволяет установить два модуля оперативной памяти SO-DIMM ...>>

Глазные капли, возвращающие молодость зрению 05.10.2025

С возрастом человеческий глаз постепенно теряет способность четко видеть на близком расстоянии - развивается пресбиопия, или возрастная дальнозоркость. Этот естественный процесс связан с утратой эластичности хрусталика и ослаблением цилиарной мышцы, отвечающей за фокусировку. Миллионы людей по всему миру сталкиваются с необходимостью носить очки для чтения или прибегают к хирургическим методам коррекции. Однако исследователи из Центра передовых исследований пресбиопии в Буэнос-Айресе представили решение, которое может стать удобной и неинвазивной альтернативой - специальные глазные капли, способные улучшать зрение на длительный срок. Разработку возглавила Джованна Беноцци, директор Центра. По ее словам, цель исследования состояла в том, чтобы предоставить пациентам с пресбиопией эффективный и безопасный способ коррекции зрения без хирургического вмешательства. Новые капли, созданные на основе пилокарпина и диклофенака, показали убедительные результаты: уже через час после первого пр ...>>

Случайная новость из Архива От грязного воздуха люди глупеют 01.09.2018 Согласно новому исследованию, проведенному учеными США и Китая, длительное пребывание в загрязненном воздухе влияет на когнитивные показатели человека. Для исследования связи между загрязнением воздуха и когнитивными способностями ученые обратились к результатам China Family Panel Studies, ежегодного тестирования китайских граждан, которое включает вербальные и математические тесты на когнитивные показатели. Ученые особенно сосредоточились на результатах, полученных с 2010 по 2014 годы в 162 случайно отобранных китайских областях. Всего в исследовании таким образом участвовало около 20 000 человек. Затем они использовали официальные данные, фиксирующие загрязнение воздуха, чтобы вычислить то, в какой степени человек подвергался его воздействию в период между проверками. Так ученые смогли определить то, как грязный воздух воздействует на человеческий интеллект. Результаты получились довольно неприятными, особенно в случае пожилых людей. "Мы уже понимаем, что загрязненный воздух может на целый год снизить уровень образованности, и это огромный показатель, - говорит Ци Чен, один из исследователей. - Но мы также выяснили, что этот эффект еще больше сказывается на пожилых мужчинах старше 64 лет и с низким уровнем образованности. Если подсчитать когнитивные потери для них, то там счет идет уже на несколько лет". Исследователи пока не знают, почему загрязнение оказывает такой эффект. Но они уверены, что оно вызывает угасание умственных способностей - то есть это не просто корреляция между двумя показателями. Возможно, все дело в том, что подобный воздух пагубно воздействует на белое вещество в мозгу.

Другие интересные новости:

▪ Автомобиль с защитой от пьяного водителя

▪ Муравьи ориентируются по лунному свету

▪ В Южной Корее запущен мощнейший в мире лазер

▪ Увеличена эффективность взрывчатки

▪ Навигация внутри помещений

Лента новостей науки и техники, новинок электроники

Интересные материалы Бесплатной технической библиотеки:

▪ раздел сайта Охрана труда. Подборка статей

▪ статья Переноска листовых материалов. Советы домашнему мастеру

▪ статья Какие отец и сын получили Нобелевские премии за разные исследования одних частиц? Подробный ответ

▪ статья Вулканизаторщик. Типовая инструкция по охране труда

▪ статья Электронный металлоискатель. Энциклопедия радиоэлектроники и электротехники

▪ статья Станок радиолюбителя. Энциклопедия радиоэлектроники и электротехники

Оставьте свой комментарий к этой статье:

www.diagram.com.ua
2000-2025