Amplificatore di potenza basato su transistor bipolari. Enciclopedia dell'elettronica radio e dell'ingegneria elettrica

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L'amplificatore proposto ha un basso livello di distorsione non lineare ed è in grado di fornire una potenza nominale fino a 70 W su un carico di 4 ohm. L'autore ha abbandonato la protezione elettronica di potenti transistor e altoparlanti, limitandosi all'inclusione dei fusibili nel circuito di alimentazione, al fine di eliminare il possibile funzionamento della protezione su un carico complesso. Tuttavia, per aumentare affidabilità e potenza, la scheda fornisce elementi per un'ulteriore coppia di potenti transistor.

Molte persone sanno quanto possa essere difficile scegliere un circuito amplificatore di potenza tra un'ampia varietà. L'UMZCH qui offerto è stato sviluppato per una vasta gamma di radioamatori, ha caratteristiche tecniche degne di nota e fornisce un suono naturale e dettagliato. È relativamente facile da montare e configurare, non richiede dettagli, è stabile e affidabile.

Lo schema circuitale di un canale dell'amplificatore di potenza è mostrato in Fig. 1. I parametri seguenti sono misurati utilizzando un alimentatore stabilizzato.

caratteristiche tecniche

• Potenza di uscita nominale, W, con un carico con una resistenza di 4 Ohm.......70
• 8 Ohm......40
• Irregolarità della risposta in frequenza nella banda di frequenza 20...20000 Hz, dB.......±0,5
• Rumore e tensione di fondo con ingresso chiuso, mV, non più di .......1
• Coefficiente di distorsione armonica alla potenza di uscita nominale nella banda 20...20000 Hz, %, non più di ....... 0,003
• Tensione di ingresso nominale, mV ......550
• Impedenza di ingresso, kOhm.......68
• Impedenza di uscita (con circuito R29L1), Ohm .......0,04

Il segnale di ingresso attraverso il circuito del filtro passa-alto C1R2 e il filtro passa-basso R1C2 viene fornito a uno stadio differenziale sui transistor VT2, VT3, nel circuito di emettitore di cui è inclusa una sorgente di corrente stabile sul transistor VT1. Nei circuiti del collettore della cascata, viene utilizzato uno specchio di corrente sui transistor VT4, VT5. Successivamente, il segnale va all'amplificatore di tensione (VA) sul transistor VT8 con un carico buffer sotto forma di un inseguitore di emettitore sul transistor VT9. In questo caso, il buffer consente di scaricare il sistema di controllo e introdurre un sistema di feedback compensativo che riduce le distorsioni non lineari. Successivamente, il segnale amplificato in tensione viene inviato allo stadio di uscita.

Lo stadio di uscita, assemblato sui transistor VT10-VT15, è un inseguitore di emettitore a tre stadi. Il transistor VT7 imposta la corrente di riposo ed esegue la compensazione della polarizzazione termica per i transistor di potenza. Il transistor VT6 è una fonte di corrente stabile per l'inseguitore di emettitore e il circuito di polarizzazione su VT7. Il circuito R28C15 protegge l'UMZCH dall'autoeccitazione alle alte frequenze. Il circuito L1R29 aumenta la stabilità dell'amplificatore con un carico capacitivo. I diodi VD7, VD8 proteggono i transistor di uscita dalla tensione di polarità inversa e i resistori R26, R27 aumentano la stabilità termica della modalità. Il condensatore C7 è un condensatore rifasatore; garantisce la stabilità dell'amplificatore quando è coperto da retroazione generale (FFE).

Nell'amplificatore è possibile utilizzare le seguenti parti. Resistori R26, R27 - ceramica con una potenza di 5 W, R28, R29 - MLT-1, il resto - MLT-0,125 o MLT-0,25. I resistori R6, R7, R10, R11 devono essere selezionati con una deviazione non superiore a ±2%.

Riso. 1 (clicca per ingrandire)

Condensatori C1, C5, C8, C11-C14 - K73-17; C4, C10, C15 - KM-5, KM-6 o K10-47; C2, C7 - ceramica con TKE normalizzato, ad esempio gruppi M75-M750. I diodi KD521V possono essere sostituiti con 1N4148. Possibili sostituzioni dei transistor: da BD139 a KT817G; BD140 - su KT816G. I transistor di potenza 2SC5200, 2SA1943 sono sostituibili con KT8101, KT8102; in casi estremi è possibile utilizzare KT819GM, KT818GM. La bobina L1 è monostrato, con diametro interno di 10 mm, contenente 8 spire di un qualsiasi filo di rame in isolamento verniciato con diametro di rame di 0,7 mm.

Riso. 2 (a,b)

L'amplificatore è assemblato su un circuito stampato di dimensioni 125x110 mm. Una delle sue opzioni è mostrata in Fig. 2a, e la corrispondente disposizione delle parti è in Fig. 2,6. La scheda offre spazio per una seconda coppia di transistor di uscita. Ciò può essere necessario, ad esempio, quando si aumenta la potenza di uscita o quando si utilizzano transistor meno potenti. In generale, l'amplificatore non richiede un'installazione speciale, è sufficiente seguire le regole ben note. I cavi che collegano l'alimentazione e il carico con una sezione trasversale di almeno 2,5 mm2 devono essere attorcigliati su tutta la lunghezza con incrementi di 10...15 mm, sono montati senza fasci. L'ingresso dell'amplificatore è collegato con un cavo schermato.

I potenti transistor sono installati su un dissipatore di calore con una superficie di circa 800 cm2 (per canale) tramite distanziatori in mica. Per aumentare la conduttività termica, dovresti usare la pasta termica. Anche i transistor VT12, VT13 devono essere installati con piccoli dissipatori di calore con una superficie di 10...15 cm2. Il transistor VT7, utilizzato come sorgente di tensione di polarizzazione dipendente dal calore, deve essere posizionato accanto al corpo di uno dei potenti transistor e avere un buon contatto termico con esso. Si consiglia di montare l'amplificatore su un telaio in metallo non magnetico, collegato in un punto ad un filo comune.

Dopo aver verificato la corretta installazione, l'ingresso dell'amplificatore viene cortocircuitato, il cursore del resistore trimmer R17 viene impostato nella posizione superiore secondo lo schema e all'uscita viene collegato un oscilloscopio. Al posto dei fusibili sono saldati resistori limitatori di corrente con una potenza di 1...2 W con una resistenza di 30...50 Ohm. Dopo aver collegato l'alimentazione, verificare l'assenza di tensione costante all'uscita dell'amplificatore (valore consentito ±15 mV) e l'assenza di autoeccitazione. Successivamente, le resistenze di protezione vengono dissaldate e al loro posto vengono installati i collegamenti fusibili. Quindi, utilizzando il resistore di regolazione R17, la corrente di riposo dei transistor di uscita viene portata a 100 mA, guidata dalla caduta di tensione sui resistori R26, R27, pari a 20 mV. Dopo aver riscaldato l'amplificatore per 10 minuti, regolare la corrente di riposo. A questo punto l’adeguamento può considerarsi concluso.

Quando si sceglie un alimentatore, è necessario tenere presente che il convertitore di impulsi nell'unità, sebbene abbia dimensioni e peso inferiori, è una forte fonte di interferenze su un'ampia banda di frequenza, la cui lotta non è sempre giustificata. Pertanto è spesso preferibile utilizzare un trasformatore di rete convenzionale con raddrizzatore. Il trasformatore deve avere una potenza di almeno 150 W per canale, questo contribuisce a ridurre il “abbassamento” della tensione di alimentazione alla massima potenza dell'amplificatore. I diodi devono essere progettati per una corrente continua di almeno 10 A, ad esempio KD2999A, KD2999B. Hanno una bassa caduta di tensione diretta, che riduce la dissipazione del calore e aumenta l'efficienza dell'alimentatore nel suo insieme.

Se lo si desidera, questo amplificatore può essere dotato di protezione corrente dei transistor di uscita, ad esempio, descritta nell'articolo di P. Zuev "Amplificatore con feedback multi-loop" (Radio, 1984, n. 11, pp. 29-32; N. 12, pp. 42, 43).

Autore: V. Grechishkin

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