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:

Нобелевская разработка собирает питьевую воду прямо из воздуха 24.02.2026

Доступ к чистой воде остается одной из самых острых проблем на планете, особенно в районах, подверженных ураганам, засухам и разрушению инфраструктуры. Современные технологии ищут пути решения этой задачи, и один из прорывов предложил нобелевский лауреат по химии 2025 года, профессор Омар Яги, разработав устройство, способное извлекать воду из сухого воздуха. Технология Яги основана на принципах ретикулярной химии, позволяющей создавать молекулярные материалы, которые эффективно улавливают влагу из атмосферы и конденсируют ее даже в условиях экстремальной сухости и пустынного климата. Такие установки могут обеспечивать автономный доступ к питьевой воде там, где централизованные системы водоснабжения недоступны или полностью разрушены. Компания Atoco, выпускающая эти устройства, сообщает, что они имеют размеры, сопоставимые с 20-футовым морским контейнером, и работают исключительно на низкопотенциальной тепловой энергии окружающей среды. Каждое устройство способно производить до 1 ...>>

Hyperloop готовится к запуску 23.02.2026

Современные транспортные системы сталкиваются с ограничениями скорости и комфорта, особенно на длинных межгородских маршрутах. В Европе активно исследуют технологию Hyperloop - инновационный способ перемещения пассажиров, который потенциально способен сократить время поездки между крупными городами до считанных минут и значительно изменить представление о путешествиях. Технология Hyperloop предполагает движение пассажирских капсул внутри герметичных труб, из которых частично откачан воздух. Такая конструкция снижает аэродинамическое сопротивление и позволяет теоретически развивать скорость более 900 км/ч. Если идея будет реализована, расстояния, которые сегодня преодолеваются за несколько часов, можно будет проходить за десятки минут. Инженеры прогнозируют, что маршрут между London и Paris потенциально можно будет пройти менее чем за полчаса, а поездки в Brussels или Amsterdam займут около 20-22 минут. Путь до Berlin при этом может составлять примерно один час, что существенно ус ...>>

Игровой монитор Gigabyte MO27Q28GR 23.02.2026

Компания Gigabyte выпустила свой игровой монитор MO27Q28GR. Главной особенностью нового устройства стала 27-дюймовая панель Tandem OLED от LG Display с частотой обновления 280 Гц, построенная на технологии WOLED четвертого поколения. Разрешение дисплея составляет QHD (2560 x 1440 пикселей), а время отклика - всего 0,03 мс (GTG), что обеспечивает исключительную четкость динамичных сцен в играх. Пиковая яркость монитора достигает 1500 нит в режиме HDR, а цветовое покрытие составляет 99,5% DCI-P3 и 84% BT.2020. Благодаря новой архитектуре WOLED четвертого поколения производитель смог снизить энергопотребление на 20% по сравнению с предыдущими моделями, что делает монитор более эффективным при длительных игровых сессиях. Ключевое отличие MO27Q28GR от версии 2025 года (MO27Q28G) заключается в покрытии экрана. Если прошлогодняя модель имела матовую поверхность, то новинка получила глянцевое покрытие RealBlack Glossy с оптическим слоем "zero-haze". Такое решение обеспечивает более гл ...>>

Случайная новость из Архива Honeywell и Crossbow создают беспроводную измерительную продукцию 25.06.2006 Компания Honeywell сообщила о намерениях сотрудничать с компанией Crossbow Technology (Crossbow) ведущим поставщиком платформ беспроводных сетей датчиков (Wireless Sensor Networks, WSN) в целях создания продукции для быстроразвивающегося сегмента сетей беспроводных датчиков. Honeywell в рамках производственной линии XBW планирует выпуск беспроводных датчиков, которые будет основаны на платформе беспроводных сетей датчиков Crossbow. Поскольку применение традиционных проводных измерительных и управляющих приложений связано с неудобствами и дороговизной, то беспроводные сети датчиков позволят уменьшить затраты и улучшить эффективность функционирования. Теперь клиенты компании Honeywell смогут легко разрабатывать выгодные в стоимостном плане измерительные решения с помощью надежных беспроводных измерительных компонентов, интегрированных непосредственно в информационные и управляющие системы предприятия.

Другие интересные новости:

▪ Лазерный проекционный дисплей для автомобиля

▪ Изменение эритроцитов для активирования иммунной системы против ковида

▪ Искусственная Луна для ночного освещения городов

▪ Планшет Apple iPad

▪ Вороны демонстрируют исключительные способности к планированию

Лента новостей науки и техники, новинок электроники

Интересные материалы Бесплатной технической библиотеки:

▪ раздел сайта Радиоуправление. Подборка статей

▪ статья Всё пройдет, как с белых яблонь дым. Крылатое выражение

▪ статья В какой стране у каждой семьи должна быть уникальная фамилия? Подробный ответ

▪ статья Ангина. Медицинская помощь

▪ статья Усилитель низкой частоты на микросхеме mPC1335V. Энциклопедия радиоэлектроники и электротехники

▪ статья Стабилизатор напряжения переменного тока, 135...270/197...242 вольт 5 киловатт. Энциклопедия радиоэлектроники и электротехники

Оставьте свой комментарий к этой статье:

www.diagram.com.ua
2000-2026