УМЗЧ с индуктивной коррекцией. Энциклопедия радиоэлектроники и электротехники

Энциклопедия радиоэлектроники и электротехники / Усилители мощности транзисторные

 Комментарии к статье

Особенность этого УМЗЧ - индуктивная коррекция входного каскада усилителя, а также симметричная структура.

Усилитель мощности, схема которого приведена на рис. 1, содержит практически один каскад усиления напряжения (транзисторы VT5, VT6) и трехкаскадный усилитель тока (VT7-VT12) с симметричной. структурой, обеспечивающий на номинальной нагрузке сопротивлениемим 4 Ом мощность не менее 70 Вт. Такое схемное решение позволило получить очень хорошие переходные характеристики и широкую полосу VD11. пропускания. По мнению автора и других участников сравнительных прослушиваний, усилитель очень чисто и натурально воспроизводит ударные инструменты и сложные звуки (например, хоровой музыки).

Каскад усиления напряжения представляет собой обычный каскодный усилитель (структуры ОЭ-ОБ), только в симметричном исполнении. Он дополнен входным повторителем на полевых транзисторах, снижающим требования к цепям смещения входного каскада. Его температурная стабилизация обеспечена совместной работой диодов VD3- VD6 и VD8-VD11.

Фазово-частотную коррекцию в усилителе осуществляет местная ООС - катушка индуктивности L1, включенная в эмиттеры входных транзисторов, и резистор R12. Индуктивность во входном каскаде играет заметную роль для исключения интермодуляционных искажений при наличии в сигнале надтональных и высокочастотных составляющих [1]. Попытки скорректировать усилитель любым другим способом сказываются ухудшением звука - заметно уменьшаются прозрачность и объемность. Правда, у такого способа коррекции есть тот недостаток, что катушка чувствительна к магнитным наводкам. Поэтому ее желательно наматывать на кольцевом магнитопроводе либо экранировать (лучше и то, и другое).

В этом каскаде обязательно должны быть установлены два элемента - резисторы R15 и R18. Без них усилитель возбуждается, и транзисторы оконечного каскада могут выйти из строя. Причем без ООС это происходит даже быстрее, чем с ней.

Для упрощения цепей смещения и температурной стабилизации выходных транзисторов усилитель тока выполнен с токовой разгрузкой выходного каскада: транзисторы VT11, VT12 работают с отсечкой (в классе С), но предыдущая пара транзисторов работает непосредственно на нагрузку через очень низкое сопротивление резисторов R20, R21 (1 Ом) и тем самым полностью исключает переключательныеого искажения.

Такое построение каскада позволяет использовать в цепи смещения (VD7) обычный стабилитрон (его ТКН - около -0,11 %/°С) и не заботиться о стабилизации тока выходных транзисторов. Кроме того, и частотные характеристики получаются высокими, так как p-n переходы база-эмиттер выходных транзисторов зашунтированы резисторами и емкости переходов перезаряжаются с максимально возможной скоростью.

Конструктивно усилитель выполнен на печатной плате, кроме выходных транзисторов (VT7-VT12), размещенных на радиаторах без дополнительной изоляции. Сами же радиаторы должны быть изолированы.

В качестве катушки индуктивности L1 (400 мкГн) автор использовал два последовательно включенных высокочастотных дросселя ДПМ-0,1 с индуктивностью по 200 мкГн.

Кроме указанных на схеме элементов в УМЗЧ можно применить следующие детали: VT3, VT4 - транзисторы КТ972Б, КТ973Б; VT9, VT10 - КТ819В, КТ818В; VT11, VT12 - КТ8101Б, КТ8102Б; VD1, VD2 - КС175А; VD3-VD6, VD8-VD11 - серии КД522 или другие аналогичные.

Подбор пары комплементарных полевых транзисторов VT1, VT2 осуществляют раздельно следующим образом. В цепь истока каждого из них (между выводами истока и затвора) включают по два маломощных кремниевых диода (в прямом направлении), выполняющих роль источника напряжения смещения; в цепь стока включают миллиамперметр. При подаче на них напряжения питания в пределах 4...9 В (соответствующей структуре транзистора полярностью) измеряют ток стока. Пригодна пара транзисторов с током покоя 1...2 мА и различием токов не более чем 15 %, хотя элементы установки нуля на выходе (R2, R3) позволяют использовать пары транзисторов и с большей разницей в токах.

Настраивают УМЗЧ подбором резистора R5 до получения примерно одинакового тока (по 5...6 мА) для транзисторов VT3-VT6 в прогретом состоянии. При этом необходимо установить минимальное относительно общего провода смещение на выходе усилителя подстроечным резистором R3. На первом этапе базы транзисторов VT9, VT10 лучше отключить от эмиттеров VT7, VT8 и подключить их к выходу усилителя либо отключить коллекторные цепи питания VT9-VT12. Ток покоя транзисторов VT7, VT8 в этом случае составляет порядка 10...13 мА.

После этого нужно проверить падение напряжения на стабилитроне VD7, желательно, чтобы оно было чуть меньше нормы, ближе к 3 В (подобрать стабилитрон). Затем, отключив питание, восстановить исходные соединения и после подачи напряжения питания проверить ток покоя транзисторов VT9, VT10. Он должен находиться в пределах 150...200 мА. При сильном нагреве этих транзисторов (из-за большего тока) целесообразно установить резисторы R20, R21 с большим сопротивлением. Для создания необходимого напряжения смещения возможно применение и регулируемого аналога стабилитрона по известной из многих публикаций схеме.

Если нет возможности собрать усилитель с полевыми транзисторами, то входной каскад можно собрать с использованием ОУ (рис. 2). В этой модификации УМЗЧ в выходном каскаде сопротивление резисторов R20, R21 увеличивают до 3...4 Ом. Качество работы такого усилителя несколько хуже, но "звучание" его все же значительно лучше, чем у похожего по структуре УМЗЧ из [2]. Вдобавок он абсолютно устойчив, тогда как упомянутый прототип трудно "угомонить".

К электронным устройствам защиты от выхода из строя мощных транзисторов усилителя автор относится с некоторым предубеждением ввиду комплексного характера сопротивления нагрузки и поэтому ограничился лишь установкой в цепях питания для каждого из двух усилителей быстродействующих плавких предохранителей на 5 А, расположенных в блоке питания. Выпрямители для каждого из каналов стереоусилителя должны быть отдельными, а емкость конденсаторов фильтров не менее 10 000 мкФ.

После налаживания обеспечиваются следующие параметры усилителя: номинальная мощность на нагрузке 4 Ом - не менее 70 Вт, полоса усиливаемых частот - 20....20 000 Гц, гармонические искажения - не более 0,01 %. Номинальное входное напряжение - около 2 В, но увеличением сопротивления резистора R4 чувствительность УМЗЧ можно повысить.

Печатная плата (рис. 3) хорошо подходит для установки на теплоотвод от катушечного магнитофона "Эльфа-203-3", в корпусе этого магнитофона я и собрал этот стереоусилитель.

Рис. 3 (нажмите для увеличения)

Транзисторы VT9, VT10 устанавливают на теплоотвод, являющийся задней стенкой корпуса, к которому и крепится плата. Транзисторы VT11, VT12 устанавливают на другой теплоотвод (использован готовый от усилителя "Вега 50У-122С"). Длина соединительных проводов от платы к выводам мощных транзисторов должна быть минимальной.

Для уменьшения наводок на катушки индуктивности их полезно разместить в экранирующих корпусах, например, от старых оксидных конденсаторов К50-6 соответствующего размера. На плате в некоторых местах требуется установить проволочные перемычки (показаны штриховой линией).

Отладку режима работы усилителя и регулировку тока покоя выходного каскада следует провести до установки платы в корпус аппарата.

Для лучшей "развязки" каналов УМЗЧ выпрямители блока питания выполнены раздельными (вторичные обмотки также должны быть отдельными). Плавкие предохранители, включенные в цепи питания для защиты УМЗЧ при коротком замыкании нагрузки, установлены в блоке питания.

Литература

1. Витушкин А., Телеснин В. Устойчивость усилителя и естественность звучания. - Радио,1980, № 7, с. 36, 37.
2. Гумеля Е. Качество и схемотехника УМЗЧ. - Радио,1985, № 9, с. 31-35.

Авторы: В.Левицкий, г.Дрокия, Молдова, И.Белобородов, г.Новосибирск

Смотрите другие статьи раздела Усилители мощности транзисторные.

Читайте и пишите полезные комментарии к этой статье.

<< Назад

Последние новости науки и техники, новинки электроники:

Краски из природных кристаллов дают яркий цвет без токсичных пигментов 05.09.2026

Яркие цвета окружают человека повсюду - от лакокрасочных покрытий и тканей до косметики и декоративных материалов. Однако многие привычные красители постепенно разрушаются под воздействием солнечного света, из-за чего поверхность теряет первоначальную насыщенность. Кроме того, некоторые синтетические пигменты содержат токсичные соединения и тяжелые металлы. Исследователи Северо-Восточного университета предложили альтернативный подход, вдохновленный природой, где насыщенные и устойчивые цвета формируются не за счет химических красителей, а благодаря микроскопической структуре материала. Именно такой механизм отвечает за характерное сияние опалов, переливы павлиньих перьев и яркие оттенки крыльев некоторых бабочек. В данном случае цвет возникает не потому, что вещество поглощает определенные длины волн света, а благодаря взаимодействию света с особым расположением мельчайших кристаллов. Они преломляют и отражают свет, вызывая интерференционные эффекты, в результате чего формируются на ...>>

Адаптивный полупроводник программируется светом 05.09.2026

Традиционный подход к развизвитю электроники имеет естественные ограничения: уменьшение размеров элементов становится сложнее, а их характеристики после изготовления практически невозможно изменить. Исследователи инженерного факультета Принстонского университета предложили иной путь. Вместо дальнейшего миниатюризирования существующих компонентов они разработали сверхтонкий полупроводниковый материал, способный менять свои свойства под воздействием света. Новый материал имеет толщину всего в несколько молекул, но при этом обладает необычной способностью многократно перестраивать свои электрофизические характеристики. Обычные полупроводники, применяемые в компьютерах и бытовой электронике, в основном получают заданные свойства еще на этапе производства и затем реагируют на поступающие электрические сигналы. Разработка специалистов из Принстона ведет себя иначе: ее параметры можно изменять уже после изготовления устройства. Секрет такой адаптивности заключается в сочетании сверхтонк ...>>

Нанопокрытие может помочь сохранить воду в озерах и водохранилищах 04.09.2026

Испарение представляет собой одну из наиболее заметных причин потери запасов пресной воды, особенно в регионах с жарким и сухим климатом. По мере повышения температуры эта проблема становится еще более актуальной: вода из озер, дамб и искусственных водохранилищ быстрее переходит в атмосферу, сокращая объем ресурсов, доступных для населения, сельского хозяйства и промышленности. Один из возможных способов замедлить этот процесс предложил физик Даниэль Кваси Кпегло, недавно получивший степень PhD по физике. Разработанная им концепция предполагает использование очень тонкого плавучего покрытия из наноматериала. Предполагается, что такой слой будет располагаться непосредственно на поверхности воды и выполнять роль своеобразного защитного "одеяла". Его задача заключается в ограничении количества инфракрасного теплового излучения Солнца, достигающего поверхности водоема, благодаря чему вода должна нагреваться медленнее и испаряться в меньшем объеме. Проблема, которую пытается решить ис ...>>

Случайная новость из Архива 25 дюймовый телевизор с экраном на основе нанотрубок 15.01.2006 Applied Nanotech продемонстрировала созданный в сотрудничестве с шестью японскими компаниями рабочий прототип 25-дюймового цветного дисплея, экран которого построен на основе технологии углеродных нанотрубок. Конечно, над качеством изображения еще предстоит поработать, но, вместе с тем, отмечается тот факт, что на таком дисплее полностью отсутствуют эффекты, присущие жидкокристаллическим и плазменным дисплеям из-за их инерционности. Разрешение прототипа - всего 280х200, но фактически, технологию предлагается использовать в дисплеях большего размера с диагональю от 60 до 80 дюймов и разрешением 1280х720 (HDTV), на которых изображение будет выглядеть куда менее зернистым. Предполагается, что применение дисплеев на основе нанотрубок позволит существенно снизить цены на телевизоры с большими диагоналями за счет использования при производстве относительно недорогих технологий струйной печати и совместимости таких дисплеев по необходимым управляющим напряжениям с дешевой CMOS обвязкой.

Другие интересные новости:

▪ Чайные пакетики опасны для человека

▪ Биотопливо не спасет планету

▪ Солнечные крыши британских островов

▪ Курение отупляет

▪ Уязвимость империй

Лента новостей науки и техники, новинок электроники

Интересные материалы Бесплатной технической библиотеки:

▪ раздел сайта Освещение. Подборка статей

▪ статья Джинсы. История изобретения и производства

▪ статья Когда начались Олимпийские игры? Подробный ответ

▪ статья Специалист по подбору персонала. Должностная инструкция

▪ статья Измеритель емкости на логических микросхемах. Энциклопедия радиоэлектроники и электротехники

▪ статья Блок фильтров для трехканального усиления. Энциклопедия радиоэлектроники и электротехники

Оставьте свой комментарий к этой статье:

www.diagram.com.ua
2000-2026