Amplificatore di potenza termicamente stabile. Enciclopedia dell'elettronica radio e dell'ingegneria elettrica

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Una caratteristica distintiva del dispositivo è l'estrema semplicità e stabilità alle alte temperature, che consente di far funzionare i transistor dello stadio di uscita a temperature di giunzione prossime al limite.

I parametri principali:

• Potenza di uscita nominale, W, con un carico con una resistenza di 4 Ohm.......25
• Tensione di ingresso nominale, V ....... 1
• Coefficiente armonico, %, non di più, alla frequenza, Hz 1.......000
• 5........000
• 10........000
• 20........000
• Coefficiente di distorsione di intermodulazione (quando si applicano segnali con una frequenza di 160 Hz e 1,4 kHz e un rapporto di ampiezza di 4: 1),%, non di più ....... 0,3
• Banda di potenza, Hz.......20...150 000
• Massima velocità di variazione della tensione di uscita, V/µs.......8
• Impedenza di ingresso, kOhm.......150

L'amplificatore è a due stadi. Il primo stadio è realizzato sull'amplificatore operazionale A1, il secondo sui transistor V3, V5-V7. Per ottenere la massima portata possibile del segnale amplificato, è stata utilizzata la cosiddetta alimentazione "flottante" dell'amplificatore operazionale (fornendo una parte del segnale di uscita attraverso il resistore R6 al circuito di alimentazione). Lo stadio di uscita si basa sul circuito del cosiddetto amplificatore "parallelo", che ha trovato applicazione negli amplificatori di potenza a bassa potenza (fino a 1 W).

Per migliorare le caratteristiche di ampiezza tra le basi dei transistor V6, V7, è incluso un diodo V4. In assenza di segnale e fino a quando non raggiunge un certo livello, questo diodo è chiuso e non pregiudica il funzionamento della cascata. Al momento della limitazione del segnale che cresce nella direzione positiva, quando le correnti attraverso il resistore R7 e la base del transistor V6 diventano uguali e il transistor V5 si chiude, la tensione di polarizzazione inversa sul diodo V4 inizia a diminuire, poiché il il transistor V3 è aperto e il segnale sul suo emettitore continua ad aumentare. Infine, arriva un momento in cui il diodo si apre e invece del canale di amplificazione V5-V6 si forma il canale V3-V4-V6. Quando si amplifica un segnale che cresce nella direzione negativa, si forma in modo simile il canale V5-V4-V7. Il resistore R8, il diodo di shunt V4, elimina le brusche interruzioni del segnale di uscita nei momenti di chiusura dei transistor V3, V5 e di apertura del diodo V4.

L'elevata stabilità termica dell'amplificatore è ottenuta utilizzando un buon accoppiamento termico tra i transistor V3, V6 e V5, V7.

La presenza di due ingressi semplifica l'utilizzo dell'amplificatore in sistemi multibanda con filtri crossover in ingresso. Quindi, in un sistema a due vie, è sufficiente installare un solo filtro passa-alto tra gli ingressi di uno degli amplificatori (il segnale a bassa frequenza si forma sottraendo i segnali dall'ingresso e dall'uscita del filtro). Quando si utilizza l'ingresso di inversione 2, ricordare che la resistenza della sorgente del segnale è inclusa nel circuito di feedback negativo ^ che copre l'amplificatore operazionale A1, quindi non deve superare i 15 kOhm. L'ingresso non utilizzato deve comunque essere collegato ad un filo comune. Per aumentare la stabilità dell'amplificatore contro l'autoeccitazione all'ingresso, è necessario attivare un filtro passa-basso con una frequenza di taglio di 20 kHz.

I parametri indicati sono stati ottenuti quando l'amplificatore è stato alimentato da una sorgente stabilizzata. Se la sorgente non è stabilizzata, la tensione di alimentazione deve essere ridotta del 20%.

I transistor V3, V6 e V5, V7 sono montati a coppie su dissipatori a piastre di dimensioni 80 X 70 mm, realizzati in lamiera di lega di alluminio spessore 2 mm, anodizzati neri. Prima dell'installazione, le superfici di raffreddamento dei transistor devono essere lubrificate con grasso TsIATIM-201. I transistor sono installati su entrambi i lati del dissipatore di calore e fissati con una vite e un dado. Per garantire un contatto termico affidabile durante l'intero periodo di funzionamento, le rondelle di sicurezza divise devono essere posizionate sotto i dadi. L'amplificatore con i dissipatori di calore specificati è operativo a temperature ambiente fino a 35 CC. La corrente di riposo (a temperatura normale - circa 50 mA) aumenta durante il riscaldamento di non più del 15%.

Invece dell'amplificatore operazionale K140UD8A, è possibile utilizzare gli amplificatori operazionali K140UD8B, K140UD6, K140UD10, K140UD11, K544UD1, K574UD1 nell'amplificatore. La bobina L1 può essere avvolta su un telaio con un diametro di 7 e una lunghezza di 25 mm. In questo caso, dovrebbe contenere 30 giri di filo PEV-2 - 1,0, avvolti in due strati.

Un amplificatore correttamente assemblato non richiede regolazioni.

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