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:

Экраны влияют на детей неравномерно в разном возрасте 01.08.2026

Планшеты и смартфоны давно стали привычной частью повседневной жизни даже самых маленьких детей. Родители часто используют гаджеты, чтобы успокоить малыша или занять его на время, однако ученые все чаще задаются вопросом, как экранное время сказывается на развитии мозга и будущей способности к обучению. Новое исследование показывает, что значение имеет не только продолжительность просмотра, но и возраст, в котором ребенок проводит время перед экраном. Ученые наблюдали детей от рождения до 8 лет. Оказалось, что больше всего экраны влияют на мозг в два периода - в раннем младенческом возрасте и перед поступлением в школу. У детей, много времени проводивших перед экранами в эти возрастные точки, в 9 лет были несколько хуже успехи в обучении, а в 10,5 лет хуже работала рабочая память - способность удерживать и обрабатывать информацию здесь и сейчас. Исследователи из Франции и Сингапура проанализировали данные 502 детей и выделили два ключевых этапа. У младенцев мозг развивается очень ...>>

Умные жилеты, спасающие от жары 01.08.2026

Летняя жара в больших городах все чаще становится серьезным испытанием для людей, работающих на открытом воздухе. Мусорщики, строители и другие специалисты вынуждены проводить часы под палящим солнцем, рискуя перегревом. Китайские инженеры предложили практичное решение - специальные охлаждающие жилеты, которые помогают снизить ощущаемую температуру примерно на 10 градусов. Пока мир страдает от сильной жары, китайские инженеры разработали "умные" жилеты с климат-контролем. Жилеты с кондиционированием почти не отличаются от обычной рабочей одежды. Главное отличие - в системе охлаждения. В городе Нанкин в жилет вмонтированы два вентилятора, работающих от портативных аккумуляторов. Одного заряда хватает на 3-4 часа непрерывной работы. В Чанчжоу решили разместить в карманах охлаждающие элементы с материалом, который при нагревании переходит из твердого состояния в жидкое, активно поглощая тепло. Это поддерживает комфортную температуру в течение 2,5-4 часов. Такие жилеты выглядят почти ...>>

Летающие ветротурбины 3 МВт вышли в серию 31.07.2026

Традиционные ветряные электростанции зависят от силы и стабильности ветра у поверхности земли, где воздушные потоки часто бывают слабыми и порывистыми. На больших высотах ветер обычно сильнее и постояннее, поэтому инженеры уже давно рассматривают возможность подъема турбин в воздух. Китайская компания сделала важный шаг в этом направлении, перейдя от испытаний к мелкосерийному производству. Компания Beijing Linyi Yunchuan Energy Technology запустила мелкосерийное производство летающей ветротурбины S2000, а в провинции Чжэцзян возводят отдельный завод по производству материалов для оболочки аппарата. У компании уже есть предварительные договоренности с прибрежными городами и горными регионами, которые рассматривают возможность использования этой технологии для удовлетворения собственных энергетических потребностей. Прототип, который полгода назад только что поднялся в небо над Сычуанем, теперь превращается в целую отрасль. Идея S2000 проста: вместо того чтобы устанавливать ветряну ...>>

Случайная новость из Архива Роутер Netgear Nighthawk AC1900 (R7000) со скоростью 1900 Мбит/с 02.10.2013 Специализирующаяся на выпуске сетевого оборудования компания Netgear представила двухдиапазонный беспроводной роутер стандарта 802.11ac Nighthawk AC1900 (R7000). Устройство построено на двухъядерном процессоре, работающем на частоте 1 ГГц, и оснащено портом USB 3.0. Кроме того, оно поддерживает технологию Netgear Beamforming+, которая, по словам производителя, позволяет существенно скорость и стабильность соединения, обеспечивая максимальное покрытие. Соответствуя спецификациям 802.11a/b/g/n и 802.11ac, R7000 демонстрирует суммарную скорость 1900 Мбит/с (600 + 1300 Мбит/с). Конфигурация роутера включает три внешние антенны для беспроводного соединения и пять портов Gigabit Ethernet (один WAN и четыре LAN) для быстрого проводного соединения. Следует отметить расширенные функции Quality of Service для исходящего трафика, которые оптимизируют настройки для онлайн игр. Nighthawk автоматически присваивает трафику Xbox высокий приоритет, поэтому нагрузка от других устройств не будет тормозить игровой процесс, для которого критичны задержки даже на миллисекунды. Наличие порта USB 3.0 дает возможность организовать высокоскоростной совместный доступ к внешнему накопителю. В частности, этой возможностью можно воспользоваться для трансляции видео на поддерживающие DLNA телевизоры по всему дому или для автоматического централизованного резервного копирования данных. Устройство поддерживает технологию резервного копирования Apple Time Machine. При габаритах 285 x 184,5 x 50 мм устройство весит 750 г.

Другие интересные новости:

▪ Применение компонентов модульного смартфона Ara для носимой электроники

▪ Дети учатся добру на человеческих историях

▪ Колонизация Венеры

▪ Новая система улавливания углекислого газа

▪ Радар для отслеживания москитов

Лента новостей науки и техники, новинок электроники

Интересные материалы Бесплатной технической библиотеки:

▪ раздел сайта Микроконтроллеры. Подборка статей

▪ статья Столыпинский галстук. Крылатое выражение

▪ статья Почему Григорий Горин взял себе такой псевдоним? Подробный ответ

▪ статья Укусы животных. Медицинская помощь

▪ статья Автомобиль. Аккумуляторы, зарядные устройства. Справочник

▪ статья Вечный блок питания. Энциклопедия радиоэлектроники и электротехники

Оставьте свой комментарий к этой статье:

www.diagram.com.ua
2000-2026