Усилитель мощности с нулевым током покоя выходного каскада. Энциклопедия радиоэлектроники и электротехники

Энциклопедия радиоэлектроники и электротехники / Усилители мощности транзисторные

 Комментарии к статье

От прототипа, с которым читатели журнала познакомились еще в 1988 г., этот усилитель отличается повышенной выходной мощностью и защитой выходного каскада от короткого замыкания. Усилитель в режиме покоя потребляет очень малый ток, но при усилении сигнала переходит в режим класса АВ с динамическим смещением.

Усилитель мощности, схема которого показана на рисунке, во многом напоминает опубликованный ранее автором этой статьи в журнале [1], однако новый гораздо мощнее. Повышение напряжения питания оказалось возможным благодаря применению высоковольтных микросхем. Устройство дополнено защитой мощных транзисторов от короткого замыкания нагрузки.

Основные технические характеристики

• Номинальное входное напряжение, В......0,5
• Номинальная выходная мощность, Вт, на нагрузке 8 Ом, не менее......35
• Номинальный диапазон частот, Гц......20...20000
• Коэффициент гармоник, %, при номинальной мощности на частоте 1 кГц, не более......0,1

Немного о работе усилителя. Входной сигнал поступает на неинвертирующий вход ОУ DA1, усиливается им примерно в 40 раз и с его выхода подается на выходной транзистор VT3, а через конденсатор C3 - на неинвертирующий вход ОУ DA2. Для напряжения сигнала на базе транзистора VT3 выходного каскада ОУ DA2 действует как повторитель напряжения (вследствие наличия конденсатора обратной связи С4). Одновременно DA2 служит для слежения за током покоя выходного каскада, контролируя падение напряжения на резисторах R10, R11. Это напряжение усиливается ОУ и совместно с сигналом поступает на базу транзистора VT4 выходного каскада, приводя в паузах звукового сигнала к уменьшению его тока к я практически до нуля. Это закрывание транзистора VT4 могло бы вызвать изменение выходного напряжения усилителя, однако напряжение обратной связи (по постоянному току) через резистор R3, поступая с выхода DA1 на базу транзистора VT3, вызывает соответствующее снижение и его тока, поддерживая на выходе усилителя среднее напряжение, близкое к нулю.

При усилении звуковых сигналов конденсаторы C3-С5 подзаряжаются пульсирующим напряжением, действующим на переходах база-эмиттер мощных транзисторов. Поэтому сквозной ток выходного каскада при нулевых значениях напряжения сигнала фактически отличается от нуля и, в зависимости от уровня звуковых сигналов, достигает 100... 150 мА. При отсутствии сигнала диоды VD1-VD3 ускоряют процесс перехода в экономичный режим покоя, когда мощные транзисторы практически закрыты.

Транзисторы VT1, VT2 защищают выходной каскад от короткого замыкания нагрузки за счет обратной связи по току, используя напряжение, снимаемое с резисторов R10, R11 в цепях эмиттеров мощных транзисторов. В результате выходной ток мощного каскада ограничивается на уровне около 6 А.

Питание УМЗЧ возможно и от "однополярного" выпрямителя (без средней точки). Так, выход усилителя, установленного на АТС и питающегося от источника питания напряжением -60 В, подключен к нагрузке через оксидный разделительный конденсатор емкостью 2200 мкФ на 100 В. Цепь питания VT3 и DA1 соединяют с общим проводом, а на нижний вывод резистора R1 напряжение, примерно равное половине напряжения питания, подают от делителя из двух резисторов сопротивлением по 100 кОм с блокировочным оксидным конденсатором емкостью 200 мкФ на 50 В.

С нагрузкой сопротивлением 4 Ома выходная мощность УМЗЧ немного меньше 100 Вт, поэтому размеры теплоотвода должны быть не менее 35x100x200 мм. Максимальный ток выпрямителя БП (лучше стабилизированного) должен быть не менее 6 А.

Монтаж усилителя очень прост, и соединения между элементами, установленными на плате и теплоотводе, выполнены гибким проводом. Для подключения транзисторов выходного каскада рекомендуется использовать провод сечением не менее 0,75 мм2.

В выходном каскаде можно также использовать составные транзисторы комплементарной структуры КТ829А и КТ853А или аналогичные импортные либо включать отдельные высокочастотные транзисторы средней и большой мощности, соединив их как составные транзисторы (по схеме Дарлингтона). Вместо указанных на схеме транзисторов в позициях VT1, VT2 можно установить КТ315Б и КТ361Б соответственно. Конденсаторы С1 - С6 - К73-17. При использовании микросхемы К1408УД1 (зарубежный аналог - LM343) в корпусе 301.8-1 следует иметь в виду отличия в цоколевке [2].

В налаживании усилитель практически не нуждается. При работе усилителя на удаленную нагрузку, подключаемую через длинный кабель, рекомендуется выход усилителя подключить к нему через параллельную LR-цепь, выполненную из резистора МЛТ-2 сопротивлением 10 Ом, на котором намотана катушка проводом ПЭВ-2 диаметром 0,38 мм в один слой до заполнения.

Литература

1. Компаненко Л. УМЗЧ с автоматической стабилизацией тока покоя выходных каскадов. - Радио, 1988, № 4, с. 50.
2. Мячин Ю. А. 180 аналоговых микросхем. - М.: Патриот, 1993, с. 45.

Автор: Л.Компаненко,  г.Москва

Смотрите другие статьи раздела Усилители мощности транзисторные.

Читайте и пишите полезные комментарии к этой статье.

<< Назад

Последние новости науки и техники, новинки электроники:

Чувства кота, ожидаюшего возвращения хозяина 16.07.2026

Многие владельцы кошек уверены, что их питомцы совершенно равнодушны к уходу человека из дома. Считается, что кошки - независимые существа, которые спокойно переносят одиночество и даже радуются, оставаясь одни. Однако испанские специалисты по поведению животных считают, что реальность гораздо сложнее. Реакция кошки на отсутствие хозяина зависит от ее индивидуального характера, степени привязанности к человеку и привычного распорядка дня. Кошки хорошо запоминают ежедневные ритуалы своих владельцев. Они способны связывать определенные звуки - звон ключей, шаги у двери или звук закрывающегося замка - с предстоящим уходом человека. Для одних животных эти сигналы означают возможность спокойно лечь спать, а для других становятся причиной беспокойства и длительного ожидания возвращения хозяина. Таким образом, кошка не просто "не замечает" уход, а активно реагирует на связанные с ним изменения в окружающей обстановке. Исследования поведения кошек показывают, что некоторые из них действи ...>>

Целесообразность приема пробиотиков после курса антибиотиков 16.07.2026

Антибиотики остаются одним из самых мощных инструментов современной медицины в борьбе с бактериальными инфекциями. Однако их действие не ограничивается уничтожением только вредных микроорганизмов. Эти препараты способны существенно влиять на состав кишечной микрофлоры, что часто вызывает вопросы у пациентов: насколько серьезны эти изменения, как долго они сохраняются и нужно ли после курса антибиотиков принимать пробиотики для восстановления. На эти вопросы попытались ответить исследователи, проанализировав имеющиеся научные данные. Во время приема антибиотиков многие люди сталкиваются с неприятными симптомами со стороны пищеварительной системы: тошнотой, болями или спазмами в животе, а также диареей. Такие реакции возникают потому, что препараты воздействуют не только на возбудителей инфекции, но и на полезные бактерии, которые населяют кишечник и участвуют в пищеварении, синтезе витаминов и поддержании иммунитета. Некоторые антибиотики, например азитромицин, могут напрямую влия ...>>

Резкое похудение и возврат веса могут навредить сердцу 15.07.2026

Многие люди, желая быстро избавиться от лишних килограммов, прибегают к строгим диетам с резким ограничением калорий. Достигнув желаемого результата, они часто постепенно или быстро возвращаются к прежнему рациону и прежнему весу. На первый взгляд это кажется лишь вопросом внешнего вида, однако ученые предупреждают: постоянные колебания массы тела могут оказывать негативное влияние на сердечно-сосудистую систему и обмен веществ. Так называемый эффект йо-йо, когда периоды активного похудения сменяются повторным набором веса, становится все более распространенным явлением. Новые исследования указывают на возможную связь между такими циклами и ухудшением работы сердца. Организм способен адаптироваться к изменениям питания, но постоянное повторение резких переходов между ограничением калорий и перееданием создает дополнительную нагрузку на различные системы. В одном из экспериментов на лабораторных животных исследователи моделировали эффект йо-йо, периодически снижая калорийность рац ...>>

Случайная новость из Архива Осы против самолетов 27.11.2020 Только в США ежегодно происходит более шестнадцати тысяч столкновений самолетов с птицами. Часто такие инциденты приводят к повреждению техники и даже авиакатастрофам. Но угрожать безопасности перелетов могут и намного более мелкие существа. Приемники воздушного давления, которые размещаются на фюзеляже кабины и используются для измерения скорости полета, уязвимы перед насекомыми. Если они забьют трубки Пито, входящие в состав датчиков, пилоты не смогут оценить скорость взлета или посадки, что чревато катастрофой. Считается, что в аварии самолета Boeing 757, которая произошла в феврале 1996 года в Доминиканской Республике и унесла жизни 189 человек, виновата оса из семейства Sphecidae, которая построила гнездо из глины в одной из трубок Пито. Команда исследователей во главе с Аланом Хаусом из компании Eco Logical Australia решила выяснить, насколько опасны для авиации одиночные осы Pachodynerus nasidens, которые строят гнезда из земли и глины (в них размещаются яйца и корм для будущих личинок) и нередко занимают для этого различные полости, как естественные, так и искусственные - например, оконные щели, розетки или замочные скважины. Родина этого вида - Центральная и Южная Америка, но благодаря человеку он проник в США и на острова Тихого океана, а с 2012 года поселился в окрестностях аэропорта австралийского Брисбена. За 39 месяцев специалисты отметили 93 случая полной блокировки трубок Пито осиными гнездами, первые из которых произошли всего через две недели после начала эксперимента. Все найденные гнезда принадлежали исключительно P. nasidens. Из 37 из них вылупились взрослые особи. Интересно, что в одном гнезде авторы нашли пять паразитоидных ос-блестянок Chrysis lincea, паразитировавших на личинках P. nasidens. 96 процентов гнезд P. nasidens построили с ноября по май, причем при высокой среднемесячной температуре их гнездовая активность росла . При этом наиболее охотно осы использовали трубки с диаметром более 2,5 миллиметра, расположенные поблизости от участков с естественной травянистой растительностью. Полученные данные демонстрируют, что P. nasidens отлично прижились в окрестностях аэропорта Брисбена и активно используют приемники воздушного давления самолетов для строительства гнезд. Это повышает риск авиационных катастроф. Авторы призывают тщательно отслеживать распространение вида по восточному побережью Австралии, а также разработать меры по контролю популяции или ее полному искоренению. А для защиты самолетов от ос они рекомендуют устанавливать в аэропортах ловушки для насекомых и закрывать трубки Пито после приземления.

Другие интересные новости:

▪ Кулон защитит от преступников

▪ Для роботов сухожилия лучше сервоприводов

▪ Переключатель биологических часов

▪ Фулереновые мячики в энергетике

▪ Засуха загрязняет воздух озоном

Лента новостей науки и техники, новинок электроники

Интересные материалы Бесплатной технической библиотеки:

▪ раздел сайта Детекторы напряженности поля. Подборка статей

▪ статья Английский язык для медиков. Шпаргалка

▪ статья Когда мир оказывался на пороге ядерной войны из-за технических ошибок? Подробный ответ

▪ статья Телескоп без единого стекла. Детская научная лаборатория

▪ статья Слюдяные электроизоляционные материалы. Энциклопедия радиоэлектроники и электротехники

▪ статья Антенна и заземление. Энциклопедия радиоэлектроники и электротехники

Оставьте свой комментарий к этой статье:

www.diagram.com.ua
2000-2026