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:

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 Генератор бесконечной энергии на основе графена 16.10.2020 Группа физиков из Университета в Арканзасе разработала электросхему, способную преобразовывать тепловые колебания графена в электрический ток. Исследования доказывают теорию, разработанную три года назад, о том, что свободный графен - один слой атомов углерода - изгибается и колеблется таким образом, что можно использовать энергию этих колебаний. Идея получения энергии из графена весьма спорна, поскольку она опровергает хорошо известное утверждение Ричарда Фейнмана о том, что тепловое движение атомов (известное, как Броуновское) не может выполнять полезную работу. Ученые обнаружили, что при комнатной температуре тепловое движение графена фактически вызывает переменный ток в цепи, что казалось невозможным. В 1950х годах физик Леон Бриллюэн опубликовал знаменательную статью, опровергающую тот факт, что добавление одного диода к цепи позволит использовать энергию броуновского движения. Зная это, группа ученых создали цепь с двумя диодами, преобразующими переменный ток в постоянный. Диоды расположены противоположно друг другу, ток может протекать в обе стороны. Такой импульсный постоянный ток может выполнять полезную работу. Исследователи использовали относительно новую область физики - стохастическую термодинамику, чтобы доказать, что диоды повышают мощность всей цепи. Графен и электросхема вступают в симбиотические связи. Хотя температурные колебания производят полезную работу, графен и электросхема находятся при одинаковой температуре и теплообмен между ними не происходит. Разработанное устройство увеличивает количество получаемой мощности, а относительно медленное движение графена индуцирует ток в цепи на низких частотах, что важно с точки зрение технологических перспектив.

Другие интересные новости:

▪ Гибрид человека и мыши

▪ Гибрид трамвая и автобуса

▪ Мозг без иммунитета

▪ Sony прекращает выпуск кассетных диктофонов

▪ Наём роботов вместо людей

Лента новостей науки и техники, новинок электроники

Интересные материалы Бесплатной технической библиотеки:

▪ раздел сайта ВЧ усилители мощности. Подборка статей

▪ статья На всю (полную) катушку делать что-либо. Крылатое выражение

▪ статья Какое отношение к России имеет популярная в Тунисе марка газированной воды Boga? Подробный ответ

▪ статья Работы на стоечных линиях связи и при подвеске кабелей связи. Типовая инструкция по охране труда

▪ статья Автомобильный тахометр. Энциклопедия радиоэлектроники и электротехники

▪ статья Высокостабильный LC-генератор. Энциклопедия радиоэлектроники и электротехники

Оставьте свой комментарий к этой статье:

www.diagram.com.ua
2000-2025