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:

Лабораторная модель прогнозирования землетрясений 30.11.2025

Предсказание землетрясений остается одной из самых сложных задач геофизики. Несмотря на развитие сейсмологии, ученые все еще не могут точно определить момент начала разрушительного движения разломов. Недавние эксперименты американских исследователей открывают новые горизонты: впервые удалось наблюдать микроскопические изменения в контактной зоне разломов, которые предшествуют землетрясению. Группа под руководством Сильвена Барбота обнаружила, что "реальная площадь контакта" - участки, где поверхности разлома действительно соприкасаются - изменяется за миллисекунды до высвобождения накопленной энергии. "Мы открыли окно в сердце механики землетрясений", - отмечает Барбот. Эти изменения позволяют фиксировать этапы зарождения сейсмического события еще до появления традиционных сейсмических волн. Для наблюдений ученые использовали прозрачные акриловые материалы, через которые можно было отслеживать световые изменения в зоне контакта. В ходе искусственного моделирования примерно 30% ко ...>>

Музыка как естественный анальгетик 30.11.2025

Ученые все активнее исследуют немедикаментозные способы облегчения боли. Одним из перспективных направлений становится использование музыки, которая способна воздействовать на эмоциональное состояние и когнитивное восприятие боли. Новое исследование международной группы специалистов демонстрирует, что даже кратковременное прослушивание любимых композиций может значительно снижать болевые ощущения у пациентов с острой болью в спине. В эксперименте участвовали пациенты, обратившиеся за помощью в отделение неотложной помощи с выраженной болью в спине. Им предлагалось на протяжении десяти минут слушать свои любимые музыкальные треки. Уже после этой короткой сессии врачи фиксировали заметное уменьшение интенсивности боли как в состоянии покоя, так и при движениях. Авторы исследования подчеркивают, что музыка не устраняет саму причину боли. Тем не менее, она воздействует на эмоциональный фон пациента, снижает уровень тревожности и отвлекает внимание, что в сумме приводит к субъективном ...>>

Алкоголь может привести к слобоумию 29.11.2025

Проблема влияния алкоголя на стареющий мозг давно вызывает интерес как у врачей, так и у исследователей когнитивного старения. В последние годы стало очевидно, что границы "безопасного" употребления спиртного размываются, и новое крупное исследование, проведенное международной группой ученых, вновь указывает на это. Работы Оксфордского университета, выполненные совместно с исследователями из Йельского и Кембриджского университетов, показывают: даже небольшие дозы алкоголя способны ускорять когнитивный спад. Команда проанализировала данные более чем 500 тысяч участников из британского биобанка и американской Программы миллионов ветеранов. Дополнительно был выполнен метаанализ сорока пяти исследований, в общей сложности включавших сведения о 2,4 миллиона человек. Такой масштаб позволил оценить не только прямую связь между употреблением спиртного и развитием деменции, но и влияние генетической предрасположенности. Один из наиболее тревожных результатов касается людей с повышенным ге ...>>

Случайная новость из Архива Глобальное потепление ускоряет крупнейшее течение Южного океана 04.12.2021 Ученые из США и Китая использовали данные, собранные с помощью дрейфующих буев проекта "Арго", чтобы определить, что является причиной ускорения крупнейшего течения Южного полушария - Антарктическое циркумполярного течения. Оказалось, что основной вклад в этот процесс вносит не ветер, как считалось ранее, а потепление климата, связанное с деятельностью человека. Антарктическое циркумполярное течение (АЦП) - холодное поверхностное океаническое течение Южного океана. Ученые из Калифорнийского университета в Сан-Диего, Океанографического института Вудс-Холла, Китайской академии наук и Калифорнийского университета в Риверсайде использовали спутниковые измерения, собранные глобальной сетью дрейфующих буев "Арго", чтобы определить, почему АЦП ускорилось за последние годы. "Как из наблюдений, так и из моделей, мы можем сделать вывод, что изменение температуры океана становится причиной значительного ускорения АЦП в последние десять лет, - говорит соавтор исследования Цзя-Руи Ши. - Это ускорение AЦП, особенно его субантарктической части, способствует обмену теплом и углеродом между океаническими бассейнами". AЦП окружает Антарктиду и отделяет холодную воду на юге от более теплой субтропической воды на севере. Эта более теплая часть Южного океана поглощает много тепла, созданного антропогенной деятельностью. Крайне важно понимать динамику AЦП, так как оно может повлиять на климат во всем полушарии. AЦП в основном приводится в движение ветром. По мере потепления климата западные ветры усиливаются. Однако результаты исследования показали, что эти изменения не ускоряют течение, а только становятся причиной водоворотов, направленных против основного потока воды. Изменение скорости же связано с разницей температур с двух сторон от течения. Когда этот градиент увеличивается, течение ускоряется.

Другие интересные новости:

▪ Компактная посудомойка не требует электроэнергии

▪ Цифровой видеомагнитофон

▪ Дистанционный выключатель освещения

▪ Контролироль движения единичных скирмионов при комнатной температуре

▪ Муравьи-листорезы производят веселящий газ

Лента новостей науки и техники, новинок электроники

Интересные материалы Бесплатной технической библиотеки:

▪ раздел сайта Электричество для начинающих. Подборка статей

▪ статья Пошла писать губерния! Крылатое выражение

▪ статья Какие насекомые способны формировать своими телами плот на воде? Подробный ответ

▪ статья Техника безопасности на производстве и в образовательном учреждении

▪ статья Ультразвуковая стиральная машинка. Энциклопедия радиоэлектроники и электротехники

▪ статья Платок из-за воротника. Секрет фокуса

Оставьте свой комментарий к этой статье:

www.diagram.com.ua
2000-2025