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:

Токсичность интернета преувеличена 07.01.2026

Социальные сети нередко воспринимаются как арена постоянной агрессии, оскорблений и распространения фейковой информации. Новое исследование Стэнфордского университета показывает, что реальность значительно отличается от популярного представления: интернет гораздо менее токсичен, чем многие пользователи считают. Ученые опросили более тысячи американцев, попросив их оценить долю пользователей соцсетей, которые ведут себя агрессивно или распространяют ненависть. Оказалось, что впечатления людей сильно преувеличивают масштабы проблемы. Например, респонденты считали, что почти половина пользователей Reddit хотя бы раз оставляла оскорбительные комментарии, тогда как фактические данные платформы показывают, что таких людей не более 3%. Аналогичная ситуация наблюдается с дезинформацией. Опрос показал, что большинство участников считали почти половину аудитории Facebook распространителями фейковых новостей, однако статистика говорит об обратном: фактическая доля таких пользователей состав ...>>

Процессоры Ryzen AI 400 07.01.2026

Современные вычисления все больше ориентируются на интеграцию искусственного интеллекта и высокую производительность в компактных устройствах, таких как ноутбуки и мини-ПК. Новая линейка процессоров AMD Ryzen AI 400 демонстрирует, как разработчики объединяют мощные центральные ядра, графику и нейросетевые ускорители в одном чипе, чтобы удовлетворять растущие потребности пользователей в играх, контенте и ИИ-приложениях. AMD представила процессоры серии Gorgon Point, которые включают до 12 ядер Zen 5 и до 24 потоков вычислений. Чипы поддерживают интегрированную графику RDNA 3.5, обеспечивают максимальную тактовую частоту до 5,2 ГГц и имеют энергопотребление от 15 Вт до 54 Вт. Особое внимание уделено NPU, способному обрабатывать до 60 триллионов операций в секунду (TOPS), что делает эти процессоры эффективными для задач с искусственным интеллектом. Конструкция Ryzen AI 400 сочетает ядра Zen 5 и Zen 5c, обеспечивая высокую гибкость и производительность. Несмотря на то, что архитектур ...>>

Женщины лучше распознают признаки болезни по лицу 06.01.2026

Способность распознавать, что кто-то нездоров, часто проявляется интуитивно: бледная кожа, опущенные веки, уставшее выражение лица могут сигнализировать о недомогании. Новое исследование международной группы ученых показало, что женщины в среднем точнее мужчин улавливают такие тонкие невербальные признаки болезни, что может иметь эволюционные и социальные объяснения. В отличие от предыдущих работ, где использовались отредактированные фотографии или имитация больных лиц, ученые решили проверить, насколько люди способны распознавать естественные признаки недомогания. Такой подход позволил оценить реальную чувствительность к изменениям в лицах, возникающим при болезни. В исследовании приняли участие 280 студентов, поровну мужчин и женщин. Участникам предложили оценить 24 фотографии, на которых изображены люди как в здоровом состоянии, так и во время болезни. Это дало возможность сравнить восприятие естественных признаков недомогания в реальных лицах. Для анализа состояния каждого ...>>

Случайная новость из Архива Золотые детекторы взрывчатки 06.12.2012 Ученые из имперского колледжа в Лондоне разработали систему для быстрого обнаружения опасных веществ - таких как наркотики или взрывчатка. Новая система обладает высокой точностью - она способна обнаружить одну молекулу-мишень среди 10 000 триллионов молекул воды всего за несколько миллисекунд. Искомые молекулы захватываются самособирающимся слоем наночастиц золота. Команда ученых с кафедры химии Имперского Колледжа Лондона открыла путь к разработке компактных, легких в сборке и в использовании устройств. Спектр применения у них очень широк - от обнаружения наркотиков и взрывоопасных веществ до поиска загрязняющих веществ в реках, нервно-паралитических газов, выбрасываемых в воздух и т.д. Результаты исследования опубликованы на этой неделе в Nature Materials. Молекулы-мишени идентифицируются благодаря эффекту комбинационного поверхностного рассеяния света, когда каждая молекула рассеивает свет по собственному, направлению благодаря сложной структуре поверхности. Методика известна примерно с 1970-х гг. Сигнал может быть значительно усилен благодаря прохождению света через слой золотых наночастиц и многократному отражению, соответственно, увеличивается чувствительность устройства. Тем не менее, такое покрытие было слишком сложно в изготовлении, чтобы получить массовое применение. В нынешней работе ученые преодолели эту проблему, используя две несмешивающиеся жидкости - например, такие как вода и масло. Манипулируя электрическим зарядом наночастиц золота и составом раствора, они создали ситуацию, при которой эти частицы самостоятельно выравнивались на стыке двух сред. "Трюк заключался в том, чтобы найти условия, при которых наночастицы сами оседают на границе двух сред, но при этом не срастаются друг с другом", - прокомментировал соавтор исследования Джек Пейдж. Даже если структура наночастиц нарушена, они спонтанно выстраиваются так, чтобы сделать устройство еще более чувствительным.

Другие интересные новости:

▪ Полностью твердотельный аккумулятор Samsung

▪ Расшифровка неразборчивого почерка врачей

▪ Сенсор для телефонных камер от Micron

▪ Реакция на сигарету зависит от представлений о ее составе

▪ Гибкие светодиодные ленты Phanteks Neon

Лента новостей науки и техники, новинок электроники

Интересные материалы Бесплатной технической библиотеки:

▪ раздел сайта Звонки и аудио-имитаторы. Подборка статей

▪ статья Галиматья. Крылатое выражение

▪ статья Сколько галактик видно невооруженным глазом? Подробный ответ

▪ статья Поршневой очиститель. Домашняя мастерская

▪ статья Датчик радиоизлучений. Энциклопедия радиоэлектроники и электротехники

▪ статья Самоклеящие ножницы. Секрет фокуса

Оставьте свой комментарий к этой статье:

www.diagram.com.ua
2000-2026