Amplificatore di classe B di alta qualità Enciclopedia dell'elettronica radio e dell'ingegneria elettrica

Enciclopedia della radioelettronica e dell'elettrotecnica / Amplificatori di potenza a transistor

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Una caratteristica del dispositivo è l'uso della cosiddetta connessione diretta per ridurre la distorsione non lineare.

I parametri principali:

• Intervallo di frequenza nominale, Hz.......20...20 000
• Potenza di uscita nominale (nell'intervallo di frequenza nominale), W: a un carico con una resistenza di 8 ohm con un coefficiente armonico non superiore a ....... 0,02% 30
• su un carico con una resistenza di 4 ohm.......40
• Sensibilità, mV......500
• Impedenza di ingresso, kOhm.......20
• Livello relativo di rumore e di sottofondo, dB.......-75

L'amplificatore contiene un preamplificatore a quattro stadi funzionante in modalità A (microcircuito A1 e transistor V3-V6, V9), uno stadio di uscita funzionante in modalità B (transistor V12, V15, V16) e un dispositivo di protezione dello stadio di uscita contro sovraccarichi e cortocircuiti circuiti nel carico (V7, V13).

Il primo stadio del preamplificatore è assemblato sull'amplificatore operazionale A1, il secondo - sul transistor V4 con un carico dinamico (V3) nel circuito del collettore, il terzo - sul transistor V9. Un follower a doppio emettitore sui transistor V5, V6 abbina l'impedenza di ingresso della cascata sul transistor V9 con l'impedenza di uscita della cascata sul transistor V4. Il guadagno del primo stadio a frequenze superiori a 20 Hz è approssimativamente uguale a 15. A causa del profondo feedback CC, viene mantenuto un potenziale zero attraverso il resistore R3 all'uscita dell'amplificatore 34. L'utilizzo della modalità B nello stadio di uscita ha permesso di aumentarne l'efficienza ed eliminare completamente la necessità di stabilizzazione termica della corrente di riposo.

Per ridurre la distorsione non lineare inerente alla modalità B, gli elementi C6 *, R15, R29, L1 vengono introdotti nell'amplificatore, formando un ponte bilanciato, una delle cui diagonali è collegata allo stadio di uscita e il carico (altoparlante ) all'altro. Semplificato, il meccanismo di compensazione della distorsione è che la tensione di distorsione che si verifica nello stadio di uscita non può causare un segnale di distorsione se il ponte è bilanciato. Grazie al resistore R29, i prodotti non lineari nello spettro della corrente di uscita vengono compensati da una corrente di "correzione" che scorre attraverso questo resistore direttamente nel carico. In questo caso, le armoniche superiori vengono compensate in modo più efficace (la resistenza del resistore R29 viene scelta in modo tale che le correnti indicate a queste frequenze siano uguali nel valore e opposte nella direzione).

A causa della presenza di un componente attivo nell'impedenza della bobina L1, l'equilibrio del ponte alle basse frequenze è disturbato. Un basso livello di distorsione non lineare a queste frequenze è fornito principalmente da un OOS profondo (50 ... 70 dB), la cui tensione viene fornita dall'uscita dell'amplificatore al circuito emettitore del transistor V4 (attraverso il divisore R15R12 ).

Il dispositivo di protezione limita la corrente attraverso i transistor V12, V16 a 3,5 A in caso di sovraccarico del segnale amplificato ea 1,5 A in caso di cortocircuito nel carico Nel braccio superiore (a seconda del circuito) dell'amplificatore , il transistor V7 svolge queste funzioni. In assenza di segnale, una corrente costante scorre attraverso i resistori R26, R20, R18 e R21, creando una caduta di tensione di circa 0,45 V attraverso i primi due di essi.

Quando appare un segnale che cresce in una direzione positiva, la caduta di tensione attraverso il resistore R20 diminuisce e attraverso il resistore R26 (è dovuto principalmente alla corrente di collettore del transistor V12) aumenta. Nel momento in cui la tensione totale ai capi dei resistori R26 e R20 raggiunge un valore di 0,65-0,7 V, il transistor V7 si apre e la sezione emettitore-collettore devia il resistore R16, limitando così l'aumento della corrente di collettore del transistor V12. Il diodo V8 impedisce l'intervento del dispositivo di protezione a causa di un aumento della caduta di tensione attraverso il resistore R20 nei momenti in cui la tensione di uscita cambia nella direzione negativa.

Allo stesso modo (quando viene cambiata la polarità del segnale amplificato), funziona anche il dispositivo di protezione per il braccio inferiore (a seconda del circuito) dell'amplificatore. Gli elementi R30, L2, C11, R31, C10, C12 impediscono l'autoeccitazione dell'amplificatore.

Invece di quelli indicati nello schema nell'amplificatore, è possibile utilizzare amplificatori operazionali K140UD8B, K140UD7, K153UD6, transistor KT342G, KT315 con indici B, G, D, E (V4); KT361V (V3, V5, V6), KT361D (V7, V13); KT626A, KT626B (V9, V15); tutti i diodi al silicio progettati per corrente diretta 10 A (V8, V14) e 50 mA (V10, V11).

Le bobine L1 e L2 sono avvolte a turno in due strati con filo PEV-2 - 1,0 su telai con un diametro di 7 e una lunghezza di 28 mm e contengono rispettivamente 30 e 46 giri.

I transistor V9, V12, V15 e V16 sono montati su un dissipatore di calore con una superficie di raffreddamento di circa 900 cm2 e isolati da esso con distanziatori in mica di 0,1 mm di spessore.

L'amplificatore è alimentato da un raddrizzatore a onda intera (ponte) con condensatori di filtro con una capacità di 10 microfarad, nel raddrizzatore vengono utilizzati diodi 000 ^ 1, -1 V. Il trasformatore di potenza è realizzato su un circuito magnetico toroidale con diametro esterno 203, diametro interno 100 e altezza 64 mm. L'avvolgimento primario (per 32 V) contiene 220 giri di filo PEV 1130 con un diametro di 2, il secondario - 0,51 X 2 giri di filo PEV-104 - 2. Uno schermo elettrostatico è posto tra gli avvolgimenti sotto forma di un singolo strato di filo PEV-1,3 - 2. Il punto medio dell'avvolgimento secondario e ciascuno dei condensatori del filtro collegati ai terminali positivo e negativo del raddrizzatore sono collegati all'uscita dello schermo elettrostatico e al filo comune dell'amplificatore.

L'impostazione dell'amplificatore si riduce al bilanciamento del ponte C6R29L1R15 selezionando un condensatore C6 * a una frequenza di 50 ... 100 kHz. Allo stesso tempo, si ottiene una distorsione minima del segnale sinusoidale sullo schermo dell'oscilloscopio.

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