Izlazne faze zasnovane na "dvojci"
Koristićemo generator kao izvor signala naizmjenična struja sa podesivom izlaznom impedancijom (od 100 Ohm do 10,1 kOhm) u koracima od 2 kOhm (slika 3). Dakle, prilikom testiranja VC-a na maksimalnom izlaznom otporu generatora (10,1 kOhm), donekle ćemo način rada testiranog VC-a približiti krugu s otvorenom povratnom petljom, au drugom (100 Ohm) - na kolo sa zatvorenom povratnom spregom.
Glavni tipovi kompozitnih bipolarnih tranzistora (BT) prikazani su na Sl. 4. Najčešće se u VC-u koristi kompozitni Darlington tranzistor (slika 4a) zasnovan na dva tranzistora iste provodljivosti (Darlington "dvostruki"), rjeđe - kompozitni Szyklai tranzistor (slika 4b) od dva tranzistora različitih provodljivost sa strujnim negativnim OS, a još rjeđe - kompozitni Bryston tranzistor (Bryston, sl. 4 c).
"Dijamantski" tranzistor, tip Sziklai složenog tranzistora, prikazan je na Sl. 4 g Za razliku od Szyklai tranzistora, u ovom tranzistoru, zahvaljujući "strujnom zrcalu", struja kolektora oba tranzistora VT 2 i VT 3 je gotovo ista. Ponekad se koristi Shiklai tranzistor sa koeficijentom prijenosa većim od 1 (slika 4 d). U ovom slučaju, K P =1+ R 2/ R 1. Slična kola se mogu dobiti korišćenjem tranzistora sa efektom polja (FET).
1.1. Izlazne faze bazirane na "dvojci". "Deuka" je push-pull izlazni stepen sa tranzistorima povezanim prema Darlingtonovom, Szyklaijevom kolu ili njihovoj kombinaciji (kvazikomplementarni stepen, Bryston, itd.). Tipičan push-pull izlazni stepen baziran na Darlingtonovoj dvojci prikazan je na Sl. 5. Ako su emiterski otpornici R3, R4 (slika 10) ulaznih tranzistora VT 1, VT 2 povezani na suprotne magistrale napajanja, onda će ovi tranzistori raditi bez strujnog prekida, odnosno u režimu klase A.
Da vidimo kakvo će uparivanje izlaznih tranzistora dati za dva "Darlingt she" (slika 13).
Na sl. Slika 15 prikazuje VK kolo koje se koristi u jednom od profesionalnih i onalnih pojačala.
 |
Siklai šema je manje popularna u VK (slika 18). U ranim fazama razvoja dizajna kola za tranzistorske UMZCH, bili su popularni kvazikomplementarni izlazni stupnjevi, kada se gornji krak izvodio prema Darlingtonovom kolu, a donji prema Sziklai krugu. Međutim, u originalnoj verziji, ulazna impedansa VC krakova je asimetrična, što dovodi do dodatnog izobličenja. Modificirana verzija takvog VC-a s Baxandall diodom, koja koristi spoj baza-emiter VT 3 tranzistora, prikazana je na Sl. 20.
Pored razmatranih „dvojki“, postoji i modifikacija Bryston VC-a, u kojoj ulazni tranzistori upravljaju tranzistorima jedne provodljivosti sa strujom emitera, a struja kolektora upravlja tranzistorima različite provodljivosti (slika 22). Slična kaskada se može implementirati na tranzistorima sa efektom polja, na primjer, Lateral MOSFET (slika 24).
Hibridni izlazni stepen prema Sziklai kolu sa tranzistorima sa efektom polja kao izlazima prikazan je na Sl. 28. Razmotrimo sklop paralelnog pojačala koji koristi tranzistore sa efektom polja (slika 30).
As efikasan način Za povećanje i stabilizaciju ulaznog otpora "dvojke", predlaže se korištenje pufera na njegovom ulazu, na primjer, emiterski sljedbenik sa strujnim generatorom u krugu emitera (slika 32).
 |
Od "dvojke" koje se razmatraju, najgori u pogledu odstupanja faze i propusnog opsega bio je Szyklai VK. Hajde da vidimo šta upotreba bafera može učiniti za takvu kaskadu. Ako umjesto jednog bafera koristite dva na paralelno spojenim tranzistorima različite provodljivosti (slika 35), onda možete očekivati dalje poboljšanje parametara i povećanje ulaznog otpora. Od svih razmatranih dvostepenih kola najbolji načinŠiklajevo kolo sa tranzistorima sa efektom polja pokazalo se u smislu nelinearnih izobličenja. Hajde da vidimo šta će uraditi instaliranje paralelnog bafera na njegov ulaz (slika 37).
Parametri proučavanih izlaznih stupnjeva sumirani su u tabeli. 1 .
 |
Analiza tabele nam omogućava da izvučemo sledeće zaključke:
- bilo koji VC iz "dvojke" na BT kao UN opterećenje nije pogodan za rad u UMZCH visoke vjernosti;
- karakteristike VC sa DC na izlazu malo zavise od otpora izvora signala;
- stepen bafera na ulazu bilo koje od “dvojki” na BT povećava ulaznu impedanciju, smanjuje induktivnu komponentu izlaza, proširuje propusni opseg i čini parametre nezavisnim od izlazne impedanse izvora signala;
- VK Siklai sa DC izlazom i paralelnim baferom na ulazu (slika 37) ima najviše karakteristike (minimalno izobličenje, maksimalni propusni opseg, nulta fazna devijacija u audio opsegu).
Izlazne faze bazirane na "trojkama"
U visokokvalitetnim UMZCH-ovima češće se koriste trostepene strukture: Darlington tripleti, Shiklai s Darlingtonovim izlaznim tranzistorima, Shiklai s Brystonovim izlaznim tranzistorima i druge kombinacije. Jedan od najpopularnijih izlaznih stupnjeva trenutno je VC baziran na kompozitnom Darlington tranzistoru od tri tranzistora (slika 39). Na sl. Slika 41 prikazuje VC sa kaskadnim grananjem: ulazni repetitori istovremeno rade na dva stepena, koji zauzvrat takođe rade na po dva stepena, a treći stepen je povezan na zajednički izlaz. Kao rezultat toga, četverostruki tranzistori rade na izlazu takvog VC-a.
 |
VC kolo, u kojem se kompozitni Darlington tranzistori koriste kao izlazni tranzistori, prikazano je na Sl. 43. Parametri VC-a na slici 43 mogu se značajno poboljšati ako se na njegov ulaz uključi paralelna baferska kaskada koja se dobro dokazala sa „dvojkama” (Sl. 44).
Varijanta VK Siklai prema dijagramu na Sl. 4 g pomoću kompozitnih Bryston tranzistora prikazan je na Sl. 46. Na sl. Slika 48 prikazuje varijantu VK na Sziklai tranzistorima (slika 4e) sa koeficijentom prijenosa od oko 5, u kojoj ulazni tranzistori rade u klasi A (krugovi termostata nisu prikazani).
Na sl. Slika 51 prikazuje VC prema strukturi prethodnog kola sa samo jediničnim koeficijentom prijenosa. Pregled će biti nepotpun ako se ne zadržimo na krugu izlaznog stupnja s Hawksfordovom korekcijom nelinearnosti, prikazanom na Sl. 53. Tranzistori VT 5 i VT 6 su kompozitni Darlington tranzistori.
Zamenimo izlazne tranzistori sa tranzistorima sa efektom polja lateralnog tipa (Sl. 57
 |
Krugovi protiv zasićenja izlaznih tranzistora doprinose povećanju pouzdanosti pojačala eliminacijom propusnih struja, koje su posebno opasne kod klipanja visokofrekventnih signala. Varijante takvih rješenja prikazane su na sl. 58. Preko gornjih dioda višak bazne struje se ispušta u kolektor tranzistora kada se približi naponu zasićenja. Napon zasićenja energetskih tranzistora je obično u rasponu od 0,5...1,5 V, što se približno poklapa sa padom napona na spoju baza-emiter. U prvoj opciji (Sl. 58 a), zbog dodatne diode u osnovnom kolu, napon emiter-kolektor ne dostiže napon zasićenja za približno 0,6 V (pad napona na diodi). Drugo kolo (slika 58b) zahtijeva odabir otpornika R 1 i R 2. Donje diode u krugovima su dizajnirane da brzo isključe tranzistore tokom impulsnih signala. Slična rješenja se koriste u prekidačima za napajanje.
Često, da bi se poboljšao kvalitet, UMZCH su opremljeni odvojenim napajanjem, povećanim za 10...15 V za ulazni stepen i pojačivač napona i smanjenim za izlazni stepen. U tom slučaju, kako bi se izbjegao kvar izlaznih tranzistora i smanjilo preopterećenje predizlaznih tranzistora, potrebno je koristiti zaštitne diode. Razmotrimo ovu opciju koristeći primjer modifikacije kruga na Sl. 39. Ako se ulazni napon poveća iznad napona napajanja izlaznih tranzistora, otvaraju se dodatne diode VD 1, VD 2 (Sl. 59), a višak bazne struje tranzistora VT 1, VT 2 prebacuje se na sabirnice napajanja završni tranzistori. U ovom slučaju nije dozvoljeno povećanje ulaznog napona iznad nivoa napajanja za izlazni stepen VC, a kolektorska struja tranzistora VT 1, VT 2 se smanjuje.
Bias kola
Ranije je, u svrhu jednostavnosti, umjesto strujnog kruga u UMZCH korišten odvojeni izvor napona. Mnoga od razmatranih kola, posebno izlazni stupnjevi sa paralelnim sljedbenikom na ulazu, ne zahtijevaju krugove prednapona, što je njihova dodatna prednost. Pogledajmo sada tipične šeme pomaka, koje su prikazane na Sl. 60, 61.
Generatori stabilne struje. Brojni standardni sklopovi se široko koriste u modernim UMZCH-ovima: diferencijalna kaskada (DC), strujni reflektor („trenutni zrcalo“), kolo pomaka nivoa, kaskod (sa serijskim i paralelnim napajanjem, potonji se također naziva "pokvarena kaskoda"), stabilna struja generatora (GST) itd. Njihova pravilna upotreba može se značajno povećati specifikacije UMZCH. Modeliranjem ćemo procijeniti parametre glavnih GTS kola (sl. 62 - 6 6). Pretpostavićemo da je GTS teret UN-a i da je povezan paralelno sa VC. Proučavamo njegova svojstva koristeći tehniku sličnu proučavanju VC.
Reflektori struje
Razmatrana GTS kola su varijanta dinamičkog opterećenja za jednociklični UN. U UMZCH-u s jednom diferencijalnom kaskadom (DC), za organizaciju protudinamičkog opterećenja u UN-u, koriste strukturu „trenutnog zrcala” ili, kako se još naziva, „trenutnog reflektora” (OT). Ova struktura UMZCH-a bila je karakteristična za pojačivače Holtona, Haflera i drugih. Glavni krugovi strujnih reflektora prikazani su na sl. 67. Mogu biti ili sa jediničnim koeficijentom prijenosa (tačnije, blizu 1), ili s većom ili manjom jedinicom (reflektori struje skale). U naponskom pojačivaču, OT struja je u rasponu od 3...20 mA: Stoga ćemo testirati sve OT na struji od, na primjer, oko 10 mA prema dijagramu na sl. 68.
Rezultati ispitivanja su dati u tabeli. 3.
Kao primjer pravog pojačivača, S. BOCK kolo pojačala snage, objavljeno u časopisu Radiomir, 201 1, br. 1, str. 5 - 7; br. 2, str. 5 - 7 Radiotehnika br. 11, 12/06
Autorov cilj je bio da napravi pojačalo pogodno kako za ozvučenje "prostora" tokom svečanih događaja tako i za diskoteke. Naravno, želio sam da stane u relativno malo tijelo i da se lako prenosi. Drugi uslov za to je laka dostupnost komponenti. U nastojanju da postignem Hi-Fi kvalitet, izabrao sam komplementarno-simetrično kolo izlaznog stupnja. Maksimum izlazna snaga Pojačalo je postavljeno na 300 W (pri opterećenju od 4 oma). Sa ovom snagom, izlazni napon je približno 35 V. Stoga, UMZCH zahtijeva bipolarni napon napajanja unutar 2x60 V. Krug pojačala je prikazan na sl. 1 . UMZCH ima asimetričan ulaz. Ulazni stepen formiraju dva diferencijalna pojačala.
A. PETROV, Radiomir, 201 1, br. 4 - 12
Odabir blok dijagrama pojačala snage. Prikazan je na slici 2. Ulazni stepen je napravljen od tranzistora VT1, povezan sa zajedničkim emiterom. Otpornik R4 je opterećenje prvog stupnja pojačanja. Iz njega pojačani signal ide do baze tranzistora VT2, što je srednja faza pojačanja. Izlazni stepen je montiran bipolarni tranzistori VT7…VT10 prema Darlington shemi. Dakle, pojačalo snage je trostepeno. Napravimo približni dijagram budućeg pojačala snage:
Slika 2 - Približan dijagram UMZCH
Maksimalni izlazni napon i maksimalna izlazna struja izračunavaju se iz izlazne snage P.L.= 5 W. i otpornost na opterećenje R.L.= 4 Ohm.
Izlazni stepen
Tradicionalno, rad i proračun pojačala snage počinje se razmatrati od izlaznog stupnja, budući da mnogi parametri UMZCH-a, kao što su energetske performanse, nelinearna distorzija, pouzdanost, itd., značajno ovise o krugu izlaznog stupnja. Izlazni stepen je emiterski sljedbenik baziran na komplementarnim tranzistorima povezanim prema Darlingtonovom kolu. U ovoj fazi, opterećenje je spojeno na kolektore izlaznih tranzistora. Izlazni stupanj UMZCH prikazan je na slici 3.
Slika 3 - UMZCH izlazni stepen
Potreban napon napajanja EP Pronaći ćemo pojačalo snage na osnovu formule snage:
Iz dobijenog omjera nalazimo:
Kad nađemo EP;
Odaberimo nešto veći napon napajanja, uzimajući u obzir greške u proračunu i gubitke snage na ulaznom i međustepenom. Hajde da prihvatimo
Izlazni stepen služi kao strujni pojačavač i općenito se može smatrati pretvaračem impedanse koji usklađuje niskoimpedansni izlaz stepena sa otporom opterećenja.
Snaga izlaznih stupnjeva obično se kreće od 50 mW. do 100W. I više, stoga, prilikom izračunavanja pojačala, uvijek treba uzeti u obzir snagu koju rasipaju tranzistori.
Probojni napon izlaznih tranzistora VT 8 i VT 10 bi trebalo biti:
Maksimalna disipacija snage tranzistora VT 8 i VT 10 s aktivnim opterećenjem i harmonijskim signalom na ulazu jednak je:
Struja kratkog spoja izlaznih tranzistora je:
Dakle, uz poznate vrijednosti parametara, koristeći referentne podatke, biramo komplementarni par izlaznih tranzistora: VT 8 - KT 816V, VT 10 - KT 817V.
Po maksimalnoj izlaznoj struji Imax i minimalno pojačanje struje B0 = 25, odabrani tip tranzistora VT 8 i VT 10, izračunajte struju kolektora tranzistora VT 7 i VT 9:
Ova struja kolektora odgovara silicijumskom tranzistoru male snage KT 3102B - strukture n-p-n i silicijumski tranzistor male snage KT 3107B - strukture p-n-p.
Kao tranzistor VT 2 (tranzistor srednjeg stupnja), možete koristiti gotovo svaki niskofrekventni tranzistor male snage. Samo treba obratiti pažnju na maksimalni napon kolektor-emiter, koji ne bi trebao biti manji od. Ovaj napon odgovara tranzistoru tipa KT 3107B, u kojem je maksimalni napon kolektor-emiter 45V.
Prijeđimo na razmatranje i proračun zaštite od strujnog preopterećenja i kratkog spoja na izlazu. Zbog niskog izlaznog otpora, pojačalo se lako može preopteretiti strujom opterećenja i oštetiti zbog pregrijavanja izlaznih tranzistora. Dizajnerske mjere za povećanje pouzdanosti, kao što je odabir tranzistora s velikom marginom disipacije snage, povećanje površine površine za rasipanje topline, dovode do povećanja cijene strukture i pogoršanja njezinih karakteristika težine i veličine. Stoga je preporučljivo koristiti metode kola za povećanje pouzdanosti uvođenjem zaštitnih kola od strujnih preopterećenja i kratkih spojeva na izlazu u pojačalo snage.
Razmotrimo princip rada zaštite izlaznog stupnja UMZCH od strujnog preopterećenja i kratkog spoja na izlazu. Zaštitni krug se sastoji od tranzistora VT 5 i VT 6 i otpornici R 10…R 13. Zaštitno kolo je prikazano na slici 4. Zaštitno kolo radi na sljedeći način.
Pri dovoljno niskoj struji opterećenja, tranzistor VT 5 je zaključan zbog pada napona na otporniku R 11 nije dovoljno da se otvori, a zaštitni krug praktički nema utjecaja na rad pojačala snage. Kako se struja opterećenja povećava, raste i pad napona na otporniku R 11 (za pozitivan poluval; za negativan poluval izlaznog napona, pad napona na otporniku će se povećati R 12). Kada pad napona na otporniku dostigne R 11, prag UBE POR otvaranje tranzistora VT 5 se otključava, preuzimajući dio struje izvora, čime se stabilizira maksimalna struja opterećenja. Vrijednosti otpornika R11 i R12 izračunavaju se pomoću formule:
Otpornici R 11 i R 13 imaju nizak otpor (100...150 Ohma) i služe za ograničavanje bazne struje tranzistora VT 11 VT 13. Otpornici R 11 i R 13 nemaju praktički nikakav utjecaj na rad zaštitnog kola.
Slika 4 - Šema zaštite izlaznog stepena UMZCH od strujnog preopterećenja i kratkog spoja na izlazu.
Zatim, prijeđimo na razmatranje dijagrama temperaturne stabilnosti struje mirovanja izlaznog stupnja UMZCH. Postoji dosta različitih tehnika kola za osiguranje temperaturne stabilnosti struje mirovanja izlaznih tranzistora. Svi oni u konačnici zahtijevaju stvaranje toplinskog kontakta između elemenata stabilizirajućeg kruga bilo s tijelom tranzistora ili s površinom koja odvodi toplinu. Još jedan primjer konstruiranja izlaznog stupnja pojačala snage sa temperaturnom stabilizacijom struje mirovanja izlaznih tranzistora prikazan je na slici 4. Prednost ove metode je u tome što je samo jedan temperaturno osjetljiv element postavljen na površinu koja se hladi - tranzistor VT 4. Uslov iz kojeg se biraju vrijednosti otpornika R 6 i R 8:
Općenito, omjer bi trebao biti brojčano jedan manji od količine p-n prijelazi u kolu. Otpornik R 8 se izvodi varijabilno kako bi se osigurala instalacija potrebne struje mirovanja tranzistora izlaznog stupnja pojačala snage. Odaberimo vrijednosti otpora R 6 i R 8, uzimajući u obzir da njihov odnos treba da bude približno jednak tri, tako da su u izlaznom stepenu četiri tranzistora (tj. postoje četiri p-n tranzicija). Uzmimo otpor R 6 jednako 1000 Ohma, dakle R 8 će biti jednako:
Za izračunavanje otpornika R7 koristimo izraz:
izračunajmo R 7.
Od
prototip, sa kojim su se čitaoci časopisa upoznali još 1988. godine, ovo pojačalo
ima povećanu izlaznu snagu i zaštitu izlaznog stepena od
kratki spoj. Pojačalo u stanju mirovanja troši vrlo malo struje, ali
kada je signal pojačan, on se prebacuje u klasu AB mod sa dinamičkim pristrasnošću.
Pojačalo
snaga, čiji je dijagram prikazan na slici, na mnogo načina podsjeća
prethodno objavljen od strane autora ovog članka u časopisu, ali novi je mnogo
moćnije. Povećanje napona napajanja omogućeno je korištenjem
visokonaponskih mikro kola. Uređaj je dopunjen zaštitom za moćne tranzistore
od kratkog spoja opterećenja.
Glavne tehničke karakteristike
Nazivni ulazni napon, V – 0,5
Nazivna izlazna snaga, W, po
opterećenje 8 oma – najmanje 35
Nazivni frekvencijski opseg, Hz – 20…20000
Harmonični koeficijent, %, pri nominalnom
snaga na frekvenciji od 1 kHz, ne više
– 0,1
Malo
o radu pojačala. Ulazni signal se dovodi na neinvertujući ulaz op-amp DA1,
se njime pojačava približno 40 puta i sa njegovog izlaza se dovodi do izlaznog tranzistora
VT3, a kroz kondenzator SZ - na neinvertirajući ulaz op-amp DA2. Za napon
signal baziran na tranzistoru VT3 izlaznog stupnja op-amp DA2 djeluje kao
pratilac napona (zbog prisustva povratnog kondenzatora 04).
Istovremeno, DA2 služi za praćenje struje mirovanja izlaznog stepena,
kontrola pada napona na otpornicima R10, R11. Ovo je napetost
op-amp se pojačava i zajedno sa signalom ide na bazu izlaznog tranzistora VT4
kaskade, što u pauzama audio signala dovodi do skoro smanjenja njegove struje mirovanja
na nulu. Ovo zatvaranje tranzistora VT4 moglo bi uzrokovati promjenu u izlazu
napon pojačala, ali napon povratne sprege (DC)
kroz otpornik R3, koji dolazi od izlaza DA1 do baze tranzistora VT3, uzrokuje
odgovarajuće smanjenje njegove struje, održavajući prosjek na izlazu pojačala
napon blizu nule.
At
pojačanje zvučnih signala, kondenzatori SZ-S5 se pune pulsirajući
napon koji djeluje na spojeve baza-emiter moćnih tranzistora.
Dakle, prolazna struja izlaznog stupnja na nultim vrijednostima signalnog napona
zapravo se razlikuje od nule i, ovisno o nivou audio signala,
dostiže 100...150 mA. U nedostatku signala, diode VD1-VD3 ubrzavaju proces
prelazak na ekonomičan način mirovanja, kada su snažni tranzistori praktički
zatvoreno.
Tranzistori
VT1, VT2 štite izlazni stepen od kratkog spoja opterećenja zbog
strujna povratna sprega koristeći napon uzet sa otpornika R10, R11 in
emiterska kola moćnih tranzistora. Kao rezultat toga, izlazna struja moćnog stupnja
ograničen na oko 6 A.
Ishrana
UMZCH je moguć i iz "unipolarnog" ispravljača (bez srednje tačke).
Dakle, izlaz pojačala instaliran na telefonskoj centrali i napajan iz izvora
napon napajanja -60 V, priključen na opterećenje preko oksidnog separatora
kondenzator kapaciteta 2200 μF na 100 V. Strujni krug VT3 i DA1 spojen je na zajednički
žice, a do donjeg terminala otpornika R1 napon približno jednak pola
napon napajanja, koji se napaja iz razdjelnika od dva otpornika sa otporom od
100 kOhm sa 200 µF oksidnim blokirajućim kondenzatorom na 50 V.
WITH
opterećenje s otporom od 4 Ohma, izlazna snaga UMZCH-a je nešto manja od 100 W,
stoga dimenzije hladnjaka moraju biti najmanje 35x100x200 mm. Maksimum
Struja ispravljača napajanja (po mogućnosti stabiliziranog) mora biti najmanje 6 A.
Instalacija
Pojačalo je vrlo jednostavno, a veze između elemenata ugrađene na ploču
i hladnjak, napravljen od fleksibilne žice. Za spajanje tranzistora
Za izlazni stupanj preporučuje se korištenje žice s poprečnim presjekom od najmanje 0,75 mm2.
IN
Izlazni stepen također može koristiti kompozitne komplementarne tranzistore
strukture KT829A i KT853A ili slične uvezene ili uključuju zasebne
visokofrekventni tranzistori srednje i velike snage, povezujući ih kao komponente
tranzistori (Darlingtonovo kolo). Umjesto tranzistora navedenih na dijagramu u
na pozicijama VT1, VT2 možete instalirati KT315B i KT361B, respektivno. Kondenzatori
C1 - C6 - K73-17. Kada koristite mikro krug K1408UD1 (strani ekvivalent - LM343)
u slučaju 301.8-1, treba uzeti u obzir razlike u pinoutu.
IN
Pojačalo praktično ne treba nikakvo podešavanje. Kada pojačalo radi
daljinsko opterećenje povezano preko dugačkog kabla, preporučuje se izlaz
povežite pojačalo na njega preko paralelnog LR kola napravljenog od
otpornik MLT-2 otpora od 10 Ohma, na koji je zavojnica namotana žicom
PEV-2 prečnika 0,38 mm
u jednom sloju do pune.
LITERATURA
1. Kompanenko L. UMZCH s automatskim
stabilizacija struje mirovanja izlaznih stupnjeva. - Radio, 1988, br. 4, str. 50.
2. Myachin Yu A. 180 analognih mikro kola.
- M.: Patriot, 1993, str. 45.
Pojačalo koje je predložio autor odlikuje se upotrebom kombinirane povratne sprege (struja i napon na opterećenju), što omogućava odabir izlaznog otpora za određeni zvučnik u širokom rasponu - od nula do desetina oma. Visoka linearnost u cijelom audio frekvencijskom opsegu omogućava korištenje takvog UMZCH-a za širokopojasno pojačanje audio signala pri snazi većoj od 100 W. Opisano pojačalo ima prilično kvalitetne parametre koji doprinose dobrom zvuku, te se može preporučiti za izgradnju visokokvalitetnih sistema za reprodukciju zvuka. Mogućnost podešavanja izlazne impedanse pojačala u rasponu od nula do nekoliko desetina oma omogućava vam da poboljšate kvalitetu zvuka sistema zvučnika. Ovo čini UMZCH idealnim za rad sa napravljenim sabvuferom zatvoren slučaj(bez bas refleksa). Povećanje izlazne impedanse omogućava vam da podignete nivo niskih frekvencija i smanjite donju graničnu frekvenciju subwoofera. Ponekad povećana izlazna impedansa UMZCH-a doprinosi percepciji zvuka sistema UMZCH-AS, koji je blizak "zvuku meke cijevi".
Maksimalna izlazna snaga, W,
pri opterećenju od 4 oma 150
pri opterećenju od 8 oma 120
Koeficijent harmonijske distorzije pri izlaznoj snazi od 60 W na frekvenciji od 1 kHz, %,
ne više od 0,005
Koeficijent intermodulacionog izobličenja na frekvencijama 60 Hz/7 kHz, %, ne više od 0,005
Koeficijent intermodulacionog izobličenja na frekvencijama 18/19 kHz, %, ne više od 0,005
Brzina napona izlaznog napona, V/µs, ne manje od 15
Izlazni otpor, Ohm 0...20
Koeficijent intermodulacione distorzije meren je dvema metodama: metodom SMPTE na frekvencijama od 60 Hz i 7 kHz sa odnosom amplituda 4:1, kao i na frekvencijama od 18 i 19 kHz sa odnosom amplituda od 1:1. Shematski dijagram pojačalo je prikazano na sl. 1.
Građena je prema strukturi bliskoj strukturi UMZCH Lin. Ulazni diferencijalni stepen na tranzistorima VT3 i VT4 se učitava na strujno ogledalo na tranzistorima VT1 i VT2 kako bi se dobio maksimalno pojačanje, simetrija i brzina porasta izlaznog napona. Otpornici R5 i R6 u emiterima povećavaju linearnost kaskade i njen kapacitet preopterećenja, a također smanjuju utjecaj širenja parametara tranzistora. Izvor struje na tranzistorima VT5, VT6 (u poređenju sa otpornikom, koji se ponekad koristi na ovom mestu) smanjuje nivo intermodulacionog izobličenja. Emiterski sljedbenik na tranzistoru VT7 povećava trenutno pojačanje drajverskog stupnja. Tranzistor VT9 služi za termičku stabilizaciju struje mirovanja izlaznih tranzistora VT11, VT12 kako njihova temperatura raste. Povećana izlazna impedancija se postiže upotrebom kombinovane negativne povratne sprege (NOC) - napona i struje. OOS naponski signal se uklanja sa izlaza pojačala i preko otpornika R20 dovodi do baze tranzistora VT4. Strujni signal OOS uklanja se iz otpornika - strujnog senzora R27 i dovodi se na bazu tranzistora VT4 kroz otpornik R21. Pomalo neobična veza kola R9C4 koristi se za uklanjanje primjetnog istosmjernog napona na opterećenju zbog strujne povratne sprege. Testiran je uzorak eksperimentalnog pojačala kako bi se procijenile stvarne performanse. Za mjerenje izobličenja korišteni su zvučna kartica EMU0404 i softver SpectraPLUS-SC. Dakle, izmjereni nivoi izobličenja zapravo odgovaraju sistemu zvučna kartica + pojačalo. Na sl. 2 prikazano frekvencijski odziv totalna harmonijska distorzija pojačala.
Horizontalno, prikazuje vrijednost frekvencije testnog tona na kojem je izmjeren nivo izobličenja. Merenja su koristila režim sa DAC/ADC kapacitetom od 24 bita i frekvencijom uzorkovanja od 192 kHz. Harmonici koji nastaju tokom merenja uzeti su u obzir u opsegu do 90 kHz, što je veoma važno za pravilno određivanje vrednosti K na visokim frekvencijama. Povećanje izobličenja na visokim frekvencijama je uglavnom zbog smanjenja dubine povratne sprege sa povećanjem frekvencije. Drugi od glavnih razloga je povećanje izobličenja ulaznog stupnja zbog povećanja njegovog izlaznog napona, što je uzrokovano smanjenjem pojačanja stupnja na tranzistoru VT8. Kao što se može vidjeti, koeficijent harmonika je mali čak i na visokim frekvencijama. Na sl. Slika 3 prikazuje spektar izobličenja na frekvenciji od 1 kHz.
Kao što vidite, u njemu su prisutna samo prva tri harmonika, ostali su ispod mjernog praga. Ovako uzak spektar izobličenja ima dobar učinak na kvalitetu zvuka, kao rezultat toga, pojačalu u potpunosti nedostaje "tranzistorski zvuk". Na sl. Slika 4 prikazuje spektar intermodulacione distorzije izmjerene na frekvencijama od 18 i 19 kHz sa omjerom amplituda 1:1.
Ovo je jedan od najstrožih testova koji vam omogućava da procijenite linearnost pojačala na visokim frekvencijama, gdje je dubina povratne sprege značajno smanjena. Test vam omogućava da identifikujete nelinearnost ili loša svojstva visoke frekvencije pojačala. Kao što se može videti sa sl. 4, amplituda frekvencije razlike f 1 kHz je vrlo mala, što ukazuje na visoku linearnost pojačala. Broj bočnih frekvencija koje se razlikuju od testnih za 1 kHz je također mali. Ovo sugerira da spektar izobličenja ostaje uzak („mekan“) čak i na visokim frekvencijama. Sva mjerenja izobličenja obavljena su pri izlaznoj snazi od 60 W u opterećenju od 6 Ohma kada se pojačalo napajalo iz standardnog napajanja. Rezultati mjerenja pokazuju da u pogledu nivoa izobličenja ovo pojačalo ne samo da nije inferiorno u odnosu na mnoge skupe i poznate industrijske modele, već ih i nadmašuje. Za jasnije poređenje opisanog pojačala sa onima prikazanim na sl. Na slici 5 prikazana je ovisnost koeficijenta harmonika na frekvenciji od 1 kHz i opterećenju od 4 Ohma o izlaznoj snazi UMZCH s napajanjem dizajniranim za snagu od 80 W u opterećenju.
Izlazni otpor (Rout) pojačala na navedenim vrijednostima elemenata OOS kola može se promijeniti ne samo odabirom otpornika R21, već i R27. Zavisnost podešavanja od otpora R21 prikazana je na Sl. 6.
Za veći izlazni otpor treba koristiti kombinovani program za proračun OOS na FTP serveru redakcije. Ako povećanje ovog parametra nije potrebno, onda otpornik R21 treba eliminirati, a otpornik R27 treba zamijeniti žičanim kratkospojnikom. Pojačalo je montirano štampana ploča, prikazan sa strane štampanih provodnika na Sl. 7.
Na ovoj strani je zalemljen otpornik R12, namijenjen za površinsku montažu veličine 1208, ali se može ugraditi i otpornik sa aksijalnim vodovima. siva na sl. Na slici 7 prikazani su komadi bakarne žice presjeka 2,5 mm2, zalemljeni na štampani provodnik kako bi se smanjio njegov otpor. Na sl. Slika 8 prikazuje položaj elemenata kućišta.
Kondenzator C12 je zalemljen na terminale otpornika R20. Ako se pojačalo koristi u stereo ili višekanalnoj verziji, onda je preporučljivo koristiti otpornike uključene u OOS kolo (R9, R20, R21), visoke preciznosti (odstupanje ne više od ±1%) ili ih odabrati sa isti otpor za sve kanale. Otpornici R24, R25, R27 - žičani SQP-5 (SQP500JBR15,SQP-5W-R1 5-J) iz YAGEO-a ili proizvedeni u Kini. Kondenzatori C2, SZ, C12 su keramički sa TKE grupe NPO, a C1, C7, C9, C10 su filmski kondenzatori za napon od najmanje 63 V. Nazivi svih oksidnih kondenzatora odgovaraju upotrebi pojačala u kombinaciji sa subwoofer.. Ako su dostupni filmski kondenzatori malih dimenzija, na primjer, od Epcos-a, onda je preporučljivo povećati kapacitet kondenzatora C7 i C10 na 1 µF. Oksidni kondenzatori C5, C6, C8, C11 - bilo koji visokokvalitetni (sa niskim ekvivalentnim serijskim otporom). Na poziciji C4 možete koristiti i polarni oksidni kondenzator, ali morate izmjeriti polaritet jednosmjerne komponente na izlazu pojačala nakon sklapanja i prelemiti kondenzator C4 u skladu s ovim polaritetom. Tokom rada, kondenzatori se ne zagrijavaju, pa je isplativije koristiti kondenzatore s dopuštenom temperaturom od 85 ° C - njihova svojstva su nešto bolja. - sa 2SA1358 i 2SC3421 ili (što je malo gore) na 2SB649 i 2SD669. Tranzistor VT9 - bilo koji strukture p-p-p u izolovanom kućištu TO-126. Kao izlaze možete koristiti par tranzistora IRFP240/IRFP9240. Snažni tranzistori se postavljaju na hladnjake sa efektivnom površinom od najmanje 700 cm2 svaki. Izolirani su brtvama od liskuna ili posebnim folijama koje provode toplinu. Da bi se poboljšala disipacija topline, potrebno je koristiti termo provodljivu pastu. Pojačalo je prilično visokofrekventni uređaj, pa se za smanjenje mogućih smetnji od mobilnih komunikacija preporučuje upotreba feritnih prstenova na svim kablovima (ulaznim, zvučnim i energetskim). Napon napajanja pojačala ograničen je uglavnom dozvoljenim naponom njegovih poluvodičkih uređaja i kondenzatora i ne smije prelaziti +/-55 V. Prilikom ugradnje kondenzatora u strujni krug (C5-C8, C10, C11) za radni napon od 80 V , napon napajanja se može povećati na +/ -65 V. Međutim, takvo povećanje napona napajanja se ne preporučuje za rad sa opterećenjem niskog otpora (4 Ohma). struja izlaznih tranzistora sa otpornikom R16 u rasponu od 230...250 mA. Nakon zagrijavanja u praznom hodu, struja mirovanja se mora podesiti. Struja mirovanja je određena naponom između izvora izlaznih tranzistora. Važnu ulogu u radu pojačala igra njegovo napajanje. Takođe određuje parametre pojačala kao što su maksimalna izlazna snaga, kapacitet preopterećenja, nivo pozadine, pa čak i količina izobličenja. Dijagram napajanja pojačala prikazan je na sl. 9.
Kondenzator C1 potiskuje impulsni šum koji dolazi iz mreže. Otpornici R1 i R2 služe za pražnjenje filterskih kondenzatora kada je napajanje isključeno. Ispravljač može koristiti integralni diodni most ili pojedinačne diode. Dobri rezultati se postižu upotrebom Schottky dioda. Maksimalni obrnuti napon dioda mora biti najmanje 150-200 V, maksimalna struja naprijed ovisi o izlaznoj snazi pojačala i broju njegovih kanala. Za subwoofer i stereo pojačalo sa izlaznom snagom ne većom od 80 W, maksimalna prednja struja dioda ne bi trebala biti manja od 10 A (na primjer, diodni mostovi RS1003-RS1007 ili KVRS4002-KVRS4010). Sa većom izlaznom snagom i/ili više kanali za pojačavanje, ispravljačke diode moraju biti projektovane za direktnu struju od najmanje 20 A, na primjer diodni mostovi KVRS4002-KVRS4010, KVRS5002-KVRS5010 ili Šotkijeve diode 20CPQ150, 30CPQ150 sa obje diode u paralelnom kućištu. U ovom slučaju, preporučuje se povećanje ukupnog kapaciteta filterskih kondenzatora na 30.000 µF po ruci. Da bi se dodatno smanjio impulsni šum koji dolazi iz mreže, svaka od dioda može se šantirati kondenzatorom od 0,01 μF na napon od najmanje 100 V. Za odabir potrebne ukupne snage transformatora i napona na njegovim sekundarnim namotajima, u zavisnosti od potrebnu maksimalnu izlaznu snagu pojačala, možete koristiti grafikone na sl. 10.
Crne linije prikazuju grafikone minimalne snage transformatora. Puna linija odgovara stereo pojačalu, isprekidana linija odgovara subwooferu. Obojene linije označavaju napon na svakom od sekundarnih namotaja. Može izgledati čudno da je snaga transformatora stereo pojačala manja od dvostruke izlazne snage. Ovdje postoji minimalna snaga transformatora na ulazu, dovoljna za normalan rad pojačala: vršni faktor audio signala je 12...16 dB, stoga se maksimalna izlazna snaga pojačala postiže relativno rijetko i pri kratko vrijeme. To znači da su prosječna izlazna snaga i struja koja se troši iz napajanja nekoliko puta manja od maksimalne. Stoga je prosječna snaga koja se troši iz transformatora nekoliko puta manja od maksimalne. Transformator je dizajniran za ovu prosječnu izlaznu snagu plus kratkoročne vrhove maksimalne snage, i sa određenom marginom. Možete koristiti transformator sa većom ukupnom snagom nego što je prikazano na sl. 10, ali nema smisla prekoračiti ovu snagu više od dva puta. Pojačalo ne sadrži zaštitnu jedinicu sistema zvučnika, tako da za zaštitu od direktnog napona možete koristiti bilo koji od dizajna opisanih u časopisu ili spomenutih na ovoj stranici.
Radio br. 10 2016 str
Tranzistor UMZCH sa diferencijalnom kaskadom (DC) na ulazu tradicionalno je izgrađen prema trostepenom kolu: DC pojačalo ulaznog napona; pojačivač napona; izlazni dvotaktni strujni pojačivač. U ovom slučaju, izlazni stepen daje najveći doprinos spektru izobličenja. To su, prije svega, "stepena" izobličenja, prekidačka izobličenja, pogoršana prisutnošću otpora u krugovima emitera (izvora), kao i termička izobličenja, kojima se do nedavno nije poklanjala dužna pažnja. Sva ova izobličenja, budući da su fazno pomaknuta u krugovima negativne povratne sprege, doprinose formiranju širokog raspona harmonika (do 11.). To je ono što uzrokuje karakterističan zvuk tranzistora u nizu neuspješnih razvoja.
Danas je akumuliran ogroman skup rješenja kola za sve kaskade, od jednostavnih asimetričnih do složenih potpuno simetričnih. Ipak, potraga za rješenjima se nastavlja. Umjetnost dizajna kola leži u postizanju dobrih rezultata jednostavnim rješenjima. Jedno od ovih uspješnih rješenja objavljeno je u. Autori primjećuju da je način rada najčešćih izlaznih stupnjeva sa zajedničkim kolektorom postavljen naponom na emiterskim spojevima, koji jako ovisi i o struji kolektora i o temperaturi. Ako je u sljedbenicima emitera male snage moguće stabilizirati napon baza-emiter stabilizacijom struje kolektora, onda je to u moćnim izlaznim stupnjevima klase AB to gotovo nemoguće učiniti.
Krugovi termičke stabilizacije s elementom osjetljivim na temperaturu (najčešće tranzistorom), čak i kada je potonji ugrađen na tijelo jednog od izlaznih tranzistora, su inercijalni i mogu pratiti samo prosječnu promjenu temperature kristala, ali ne i trenutno, što dovodi do dodatne modulacije izlaznog signala. U nekim slučajevima, krugovi termalne stabilizacije su izvor blage ekscitacije ili sub-pobude, što zvuku također daje određenu obojenost. Da bi fundamentalno riješili ovaj problem, autori su predložili implementaciju izlaznog stupnja prema kolu sa OE (ideja nije nova, vidi na primjer). Kao rezultat toga, za razliku od tradicionalnog trostepenog dizajna (svaki stepen sa svojom graničnom frekvencijom i sopstvenim spektrom harmonika), rezultat je bio samo dvostepeno pojačalo. Njegov pojednostavljeni dijagram prikazan je na slici 1.
Prva faza je napravljena prema tradicionalnom DC kolu sa opterećenjem u obliku strujnog ogledala. Simetrična akvizicija signala od DC pomoću strujnog ogledala (kontradinamičko opterećenje) omogućava vam da dobijete dvostruko povećanje uz istovremeno smanjenje šuma. Izlazna impedancija kaskade sa takvim prijemom signala je prilično visoka, što određuje njen rad u režimu strujnog generatora. U ovom slučaju, struja u krugu opterećenja (baza tranzistora VT8 i emiter tranzistora VT7) malo ovisi o ulaznom otporu i uglavnom je određena unutarnjim otporom izvora struje. Struje emitera tranzistora VT8, VT9 su osnovne za tranzistore VT10, VT11. Strujni generator I2 i strujni krug na tranzistorima VT5 VT7 postavljaju i stabilizuju početnu struju tranzistora VT8 VT11, bez obzira na njihovu temperaturu.
Pogledajmo bliže rad strujnog upravljačkog kruga izlaznih tranzistora. Prijelazi baza-emiter tranzistora VT5 VT8 formiraju dva paralelna kola između izlaza izvora struje I2 i baze tranzistora VT10. Ovo nije ništa više od složenog reflektora struje velikih razmjera. Princip rada najjednostavnijeg strujnog reflektora zasniva se na činjenici da određena vrijednost struje kolektora (emitera) odgovara vrlo specifičnom padu napona na njegovom spoju baza-emiter i obrnuto, tj. ako se ovaj napon primijeni na spoj baza-emiter drugog tranzistora sa istim parametrima, tada će njegova kolektorska struja biti jednaka struji kolektora prvog tranzistora. Desno kolo (VT7, VT8) se sastoji od spojeva baza-emiter sa različitim strujama kolektora (emitera). Da bi princip „reflektora struje“ funkcionirao, lijevo kolo mora biti preslikano u odnosu na desno, tj. sadrže identične elemente. Da bi struja kolektora tranzistora VT6 (aka struja generatora struje I2) odgovarala struji kolektora tranzistora VT8, pad napona na spoju baza-emiter tranzistora VT5, zauzvrat, mora biti jednak padu napona na tranzistoru VT5. spoj baza-emiter tranzistora VT7.
Da bi se to postiglo, u stvarnom kolu (slika 2), tranzistor VT5 se zamjenjuje kompozitnim tranzistorom prema Szyklai krugu. Na osnovu navedenog, moraju biti ispunjeni sljedeći uslovi:
- koeficijenti prijenosa statičke struje tranzistora VT7, VT8, VT11 (VT12) moraju biti jednaki;
- koeficijenti prijenosa statičke struje tranzistora VT9 i VT10 također moraju biti jednaki jedni drugima, a još bolje, ako svih 6 tranzistora (VT7 VT12) imaju iste karakteristike, što je teško postići s ograničenim brojem dostupnih tranzistora;
- za tranzistori VT8, VT9 potrebno je odabrati tranzistori sa minimalnim naponom baza-emiter (uzimajući u obzir širenje parametara), budući da ti tranzistori rade na smanjenom naponu emiter-kolektor;
- proizvodi statičkih koeficijenata prijenosa struje tranzistora VT11, VT13 i VT12, VT14 također bi trebali biti bliski.
Dakle, ako želimo da struju kolektora tranzistora VT13, VT14 postavimo na 100 mA i imamo izlazne tranzistore sa h21e=25, tada bi struja generatora struje na tranzistoru VT6 trebala biti: Ik(VT6)/h21e=100/25= 4 mA, što i određuje otpor otpornika R11 na oko 150 Ohm (0,6 V/0,004 A = 150 Ohm).
Budući da je izlazni stepen kontrolisan izlaznom strujom jednosmerne struje, ukupna struja prednapona emitera je odabrana da bude prilično velika, oko 6 mA (određena otpornikom R6), što takođe određuje maksimalnu moguću izlaznu struju jednosmerne struje. Odavde možete izračunati maksimalnu izlaznu struju pojačala. Na primjer, ako je proizvod strujnih pojačanja izlaznih tranzistora 1000, tada će maksimalna izlazna struja pojačala biti blizu 6 A. Za deklariranu maksimalnu izlaznu struju od 15 A, trenutni dobitak izlaznog stupnja bi trebao biti prema tome najmanje 2500, što je sasvim realno. Štaviše, da bi se povećao kapacitet opterećenja jednosmerne struje, ukupna struja prednapona emitera može se povećati na 10 mA smanjenjem otpora otpornika R6 na 62 Ohma.
Dato je sljedeće specifikacije pojačala:
- Izlazna snaga u opsegu do 40 kHz pri opterećenju od 8 Ohma je 40 W.
- Snaga impulsa pri opterećenju od 2 oma je 200 W.
- Vrijednost amplitude neiskrivljene izlazne struje je 15 A.
- Harmoničko izobličenje na frekvenciji od 1 kHz (1 W i 30 W, slika 3) - 0,01%
- Brzina promjene izlaznog napona - 6 V/µs
- Koeficijent prigušenja, ne manji od 250
Grafikon harmonijske distorzije za izlaznu snagu od 1 W (kriva a) i za izlaznu snagu od 30 W (kriva b) u opterećenju od 8 oma prikazan je na slici 3. U komentarima na sklop se navodi da pojačalo ima visoku stabilnost, da nema "preklopne distorzije", kao ni harmonika višeg reda.
Prije sastavljanja prototipa pojačala, sklop je virtualno mockiran i ispitan pomoću programa Multisim 2001. Budući da baza podataka programa nije sadržavala izlazne tranzistore navedene u krugu, oni su zamijenjeni najbližim analogima domaćih tranzistora KT818, KT819. Proučavanja kola (slika 4) dala su rezultate nešto drugačije od onih navedenih. Pokazalo se da je nosivost pojačala niža od navedenog, a faktor harmonijske distorzije bio je više nego red veličine lošiji. Faktor sigurnosti faze od samo 25° se takođe pokazao nedovoljnim. Nagib frekvencijskog odziva u području od 0 dB je blizu 12 dB/okt., što takođe ukazuje na nedovoljnu stabilnost pojačala.
U svrhu eksperimentalnog testiranja, sastavljena je maketa pojačala i ugrađena u gitarski kombo rok grupe "Aphasia". Da bi se povećala stabilnost pojačala, korekcijski kapacitet je povećan na 2,2 nF. Terenski testovi pojačala u poređenju sa drugim pojačalima su potvrdili njegove zasluge i pojačalo je visoko cenjeno od strane muzičara.
Tehnički parametri pojačala
- Širina pojasa na 3dB-15Hz-190kHz
- Harmonički koeficijent na 1 kHz (25 W, 8 ohma) -0,366%
- Jedinstvena frekvencija pojačanja - 3,5 MHz
- Fazna margina - 25°
Strogo govoreći, gornja razmatranja u vezi sa kontrolom struje izlaznog stupnja vrijede za pojačalo s otvorenom povratnom spregom. Sa zatvorenom povratnom spregom, u skladu sa njenom dubinom, smanjuje se ne samo izlazna impedansa pojačala u celini, već i svih njegovih stepenica, tj. oni u suštini počinju da rade kao generatori napona. 
Stoga je, kako bi se dobile tehničke karakteristike navedene u pojačalu, pojačalo modificirano da izgleda kao na slici 5, a rezultat njegovog proučavanja prikazan je na slici 6. Kao što se može vidjeti sa slike, u kolo su dodana samo dva tranzistora koji čine push-pull hibridni repetitor klase A. Uvođenje baferskog stepena sa visokim kapacitetom opterećenja omogućilo je efikasnije korištenje pojačanja napona. svojstva DC i značajno povećavaju nosivost pojačala u cjelini. Povećanje pojačanja s prekinutom povratnom spregom je također imalo povoljan učinak na smanjenje koeficijenta harmonijskog izobličenja.
Povećanjem korekcionog kapaciteta sa 1 nF na 2,2 nF, iako je suzio propusni opseg odozgo na 100 kHz, ali je povećao faznu marginu za 30° i osigurao nagib frekvencijskog odziva u području jedinstvenog pojačanja od 6 dB/okt., što garantuje dobru stabilnost pojačala.
Kao testni signal, na ulaz pojačala je doveden signal pravokutnog talasa frekvencije 1 kHz (kalibracijski signal sa osciloskopa). Izlazni signal pojačala nije imao preokretanje ruba ili prenapone na ivicama signala, tj. potpuno odgovara unosu.
Tehničke karakteristike modifikovanog pojačala
- Širina pojasa od 3 dB - 8 Hz - 100 kHz
- Jedinstvena frekvencija pojačanja - 2,5 MHz Fazna margina - 55°
- Pojačanje - 30 dB
- Harmoničko izobličenje na 1 kHz (25 W, 8 Ohm) - 0,007%
- Harmoničko izobličenje na 1 kHz (50 W, 4 Ohma) - 0,017%
- Harmonični koeficijent pri Ku=20 dB - 0,01%
Za potrebe kompletnog testiranja modifikovanog pojačala napravljena su dva uzorka u dimenzijama ploče pojačala Lort 50U 202S (aka Amphiton 001) i ugrađena u navedeno pojačalo. Istovremeno, kontrola jačine zvuka je modifikovana u skladu sa.
Kao rezultat modifikacije, vlasnik pojačala je potpuno napustio kontrolu tona, a testovi u punoj skali pokazali su njegovu jasnu prednost u odnosu na prethodno pojačalo. Zvuk instrumenata je postao čišći i prirodniji, prividni izvori zvuka (ASS) su se počeli jasnije formirati, činilo se da postaju „opipljiviji“. Neiskrivljena izlazna snaga pojačala je također značajno povećana. Termička stabilnost pojačala je premašila sva očekivanja. Nakon dva sata testiranja pojačala na izlaznoj snazi blizu maksimuma, pokazalo se da su bočni hladnjaci praktički hladni, dok bi se kod prethodnih pojačala, čak i u nedostatku signala, pojačalo, ostavljeno uključenim, prilično zagrijavalo. snažno.
Konstrukcija i detalji
Ploča (sa elementima za prijenos) pojačala namijenjena za ugradnju u Lort pojačalo prikazana je na slici 7. Na ploči je predviđen prostor za ugradnju diodnog mosta i otpornika R43 stara shema, kao i mjesta za ugradnju baze za izjednačavanje struje i otpornika emitera za uparene izlazne tranzistore. Na dnu ploče su rezervisani prostori za ugradnju elemenata aktivnog izvora struje (ACS) u vidu strujnog reflektora koji se sastoji od strujnog otpornika otpora 75 kOhm na izlazu PA, dva tranzistora tipa KT3102B i dva otpornika od 200 Ohma za aktivno isključivanje donjeg kraka pojačala (in nisu ugrađeni na prototip). Kondenzatori C4, C6 tip K73 17. Kapacitet kondenzatora C2 može se bezbolno povećati na 1 nF, dok će granična frekvencija ulaznog niskopropusnog filtera biti 160 kHz.
Tranzistori VT13, VT14 opremljeni su malim aluminijskim zastavicama debljine 2 mm. Za bolju termičku stabilizaciju pojačala, tranzistori VT8 i VT12 su ugrađeni sa obe strane zajedničke zastavice, sa tranzistorom VT8 kroz zaptivku od liskuna ili elastični toplotno provodni izolator tipa "Nomakon Gs", TU RB 14576608.003 96. As za parametre tranzistora, oni su detaljno razmotreni gore. Kao tranzistore VT1, VT5 možete koristiti tranzistore KT503E, a umjesto tranzistora VT2, VT3 tranzistore poput KT3107 sa bilo kojim slovnim indeksom. Poželjno je da koeficijenti pojačanja statičke struje tranzistora budu jednaki u parovima sa širenjem ne većim od 5%, a koeficijenti pojačanja tranzistora VT2, VT4 trebaju biti nešto veći ili jednaki koeficijentima pojačanja tranzistora VT1, VT5.
Tranzistori tipa KT815G, KT6117A, KT503E, KT605 mogu se koristiti kao tranzistori VT3, VT6. Tranzistori VT8, VT12 mogu se zamijeniti tranzistorima tipa KT626V. U ovom slučaju, tranzistor VT12 je vezan za zastavicu, tranzistor VT8 za tranzistor VT12. Ispod glave zavrtnja sa strane VT8 tranzistora treba postaviti podlošku za tekst. Kao tranzistor VT10 od domaćih tranzistori sa efektom polja Najprikladniji su tipovi tranzistora KP302A, 2P302A, KP307B(V), 2P307B(V). Preporučljivo je odabrati tranzistore sa početnom strujom odvoda od 7-12 mA i naponom prekida u rasponu od (0,8-1,2) V. Otpornik R15 tip SP3 38b. Tranzistori VT15, VT16 mogu se zamijeniti KT837 i KT805, kao i KT864 i KT865 sa višim frekvencijskim karakteristikama. Ploča je dizajnirana za ugradnju uparenih izlaznih tranzistora (KT805, KT837). U tu svrhu na ploči su predviđena mjesta za ugradnju baznih (2,2-4,3 Ohma) i emiterskih (0,2-0,4 Ohma) otpornika za izjednačavanje struje. Ako instalirate jednostruke izlazne tranzistore umjesto otpornika za izjednačavanje struje, trebali biste zalemiti kratkospojnike ili odmah zalemiti žice izlaznih tranzistora na odgovarajuća mjesta na ploči. Prototip je imao originalne izlazne tranzistore, ali ih je trebalo zamijeniti.
U pojačalu je poželjno povećati kapacitet napajanja (u originalnom pojačalu svaka ruka ima 2.2200 µF. 50 V. U najmanju ruku, preporučljivo je dodati još 2200 µF na svaku ruku, ili još bolje zamijeniti). sa kondenzatorom od 10000 µF. 50 V. Na 50 V, strani kondenzatori su relativno jeftini.
Postavljanje
Prije spajanja izlaznih tranzistora, morate privremeno zalemiti diode srednje snage (na primjer, KD105, KD106) na mjesto baznih emiterskih spojeva izlaznih tranzistora, priključiti napajanje na ploču i, bez povezivanja opterećenja, uvjeriti se da pojačalo radi na srednjoj tački. Primijenite signal na ulaz pojačala i provjerite osciloskopom da li je u praznom hodu pojačan bez izobličenja ili pobude. Ovo ukazuje na ispravnu instalaciju i servisiranje svih elemenata pojačala. Tek nakon toga možete lemiti izlazne tranzistore i početi postavljati njihovu mirnu struju.
Da biste postavili struju mirovanja, potrebno je postaviti klizač otpornika R15 u donji položaj prema dijagramu, ukloniti osigurač u jednom od krakova pojačala i umjesto toga uključiti ampermetar. Struja potrošnje je podešena ispod podešavanja otpornika R15 u rasponu od 110-130 mA (uzimajući u obzir istosmjernu struju od oko 6 mA i struju bufer sljedbenika od oko 3-5 mA). Zatim se provjerava osjetljivost pojačala i, ako je potrebno, podešavaju se OS otpornici.
Nakon toga možete započeti razne studije, ako, naravno, oprema radio-amaterskog laboratorija to dozvoljava. U tu svrhu možete koristiti direktni ulaz pojačala tako što ćete ukloniti utikač i kratkospojnik na stražnjoj stijenci pojačala.
Književnost
- Digest UMZCH//Radiohobby. 2000. br. 1. P.8 10.
- Petrov A. Superlinearni električni pogon velike nosivosti // Radioamator. 2002. br. 4. C.16.3.
- Dorofeev M. Mode B u AF pojačivačima snage // Radio. 1991. br. 3. P.53 56.
- Petrov A. Dopuna kontrole jačine zvuka pojačala "Lorta 50U 202S" // Radioamator. 2000. br. 3. P.10
