ENCICLOPEDIA DELLA RADIOELETTRONICA ED ELETTRICA Amplificatore da 300 W per subwoofer. Enciclopedia dell'elettronica radio e dell'ingegneria elettrica Enciclopedia della radioelettronica e dell'elettrotecnica / Amplificatori di potenza a transistor Introduzione Gli amplificatori a bassa frequenza e ad alta potenza non possono essere classificati come progetti convenzionali, poiché sono sempre piuttosto complessi da produrre. Il minimo errore nel processo di assemblaggio porta al fatto che tutto deve essere ricominciato da capo, e questo diventa un piacere molto costoso. L'amplificatore descritto ha un design abbastanza serio, nonostante la sua evidente semplicità e dimensioni ridotte. L'amplificatore può essere assemblato da un radioamatore esperto in poche ore. Si consiglia di utilizzare un circuito stampato durante l'assemblaggio di questo amplificatore. Non tentare di costruire questo amplificatore se questa è la tua prima costruzione seria. La tensione CC nel circuito raggiunge 110 V, il che può causare gravi scosse elettriche. La potenza dissipata dai transistor di uscita raggiunge valori molto elevati, pertanto, durante l'installazione, è necessario osservare attentamente le misure per garantire un buon contatto termico con il radiatore. L'amplificatore è progettato per un funzionamento a breve termine con un carico con una resistenza di 4 Ohm, come di solito è consuetudine nei subwoofer. In caso di funzionamento a lungo termine dell'amplificatore in modalità potenza nominale, è necessario caricare l'amplificatore sugli altoparlanti con una resistenza di almeno 8 ohm. Allo stesso tempo, l'amplificatore può funzionare in modo efficiente per lungo tempo ed erogare una potenza di circa 150 W. Per funzionare in modalità continua alla potenza nominale per un carico con una resistenza di 4 Ohm, è necessaria l'installazione aggiuntiva di altri 4 transistor di uscita (2 in ciascun braccio dell'amplificatore). L'amplificatore non protegge i transistor di uscita dal cortocircuito in uscita. Un cortocircuito dell'uscita danneggerà istantaneamente i transistor di uscita. Strutturalmente, l'amplificatore si trova nell'alloggiamento del subwoofer. L'amplificatore mantiene le sue caratteristiche prestazionali quando la tensione di alimentazione cambia di non più di ±5 V. descrizione Lo schema elettrico dell'amplificatore è mostrato in fig. uno. L'amplificatore è realizzato secondo uno schema diventato tradizionale per la maggior parte dei moderni amplificatori a bassa frequenza: con alimentazione bipolare e cascata differenziale all'ingresso. La catena R1, C2 serve a filtrare le interferenze in radiofrequenza. Il segnale viene fornito all'ingresso attraverso un condensatore non polare C1 con una capacità di 4,7 μF. L'impedenza complessa totale di questa capacità fornisce una piccola attenuazione nella risposta in frequenza a frequenze molto basse. Se si utilizza un condensatore con un dielettrico in polistirolo o fluoroplastico con una capacità di 1 μF, quindi con una resistenza di ingresso nominale di 22 kOhm, l'attenuazione a una frequenza di 7,2 Hz sarà di circa -3 dB. La cascata differenziale è realizzata utilizzando i transistor VT2 e VT3. Il transistor VT1 funge da sorgente di corrente. La base del transistor VT3 è collegata all'uscita dell'amplificatore tramite il resistore R12. Non appena appare una tensione CC diversa da zero all'uscita dell'amplificatore, il segnale di disadattamento amplificato dalla cascata differenziale passerà agli stadi successivi e cambierà la loro modalità in modo che la tensione CC all'uscita diventi zero. Se i parametri dei transistor VT2 e VT3 sono identici, nel carico non scorre corrente continua e quindi non è possibile utilizzare un condensatore di separazione nel circuito di carico. Il segnale a bassa frequenza, amplificato dal transistor VT2, viene rimosso dal resistore di carico R5 e alimentato alla base del transistor VT4. Successivamente, il segnale amplificato a bassa frequenza viene inviato ad un amplificatore push-pull utilizzando i transistor VT5...VT8. I diodi VD2 e VD3 forniscono la polarizzazione iniziale dei transistor dello stadio di uscita e sono anch'essi posizionati sul radiatore. Devono essere in buon contatto termico con il dissipatore di calore dell'amplificatore. La violazione di questa regola porterà alla perdita di controllo delle condizioni di temperatura dei transistor di uscita e, di conseguenza, i transistor di uscita falliranno a causa del surriscaldamento della temperatura. Lo stadio di uscita utilizza i transistor 2SC3856 e 2SA1492. Possono essere sostituiti rispettivamente con i più economici MJ21193/MJ21194 o 2SC3281/2SA1302. Qualsiasi luce verde a bassa potenza può essere utilizzata come LED VD1 (Fig. 1). I resistori R10, R11 e R22 sono resistori a film con una potenza di 1 W, R16...R21 sono resistori a filo con una potenza di almeno 5 W, il resto sono resistori a film - 0,25 W. Poiché lo stadio di uscita funziona in modalità classe B, l'amplificatore ha una maggiore distorsione nella regione delle alte frequenze. L'OOS profondo nella regione delle basse frequenze consente di ottenere una distorsione ad una frequenza di 1 kHz di circa lo 0,04%. Con una potenza di uscita di 250 W, la potenza transitoria di picco può raggiungere oltre 300 W. Quando si utilizza un potente trasformatore nell'alimentatore e una capacità di filtro di grandi dimensioni, è possibile garantire un funzionamento stabile dell'amplificatore con una potenza di uscita fino a 350 W. In questo caso lo stadio di uscita dovrà essere assemblato secondo il circuito mostrato in Fig. 3, aggiungendo 4 potenti transistor VT13...VT16 e resistori a bassa resistenza R23...R26. Nonostante l'ampia larghezza di banda dell'amplificatore, la distorsione a frequenze superiori a 10 kHz è significativa. Durante la misurazione della potenza di picco, la tensione di alimentazione è scesa da 56 V a 50,7 V a 8 ohm e a 47.5 V a 4 ohm. Sulla fig. 2 è un diagramma di un indicatore di sovraccarico di picco. Le misurazioni di laboratorio dei parametri dell'amplificatore hanno mostrato i seguenti risultati, riportati di seguito.
L'indicatore di sovraccarico è progettato per monitorare la modalità operativa dell'amplificatore. Gli ingressi aeb dell'indicatore sono collegati ai circuiti di base dello stadio differenziale dell'amplificatore. Nella modalità di funzionamento lineare dell'amplificatore, le tensioni nei punti aeb sono uguali. Se l'amplificatore è sovraccarico, il segnale di feedback distorto che arriva alla base del transistor dello stadio differenziale VT3 sarà diverso dal segnale di ingresso e sul pin 1 del chip DA1.1 apparirà una tensione di errore, che viene amplificata dall'amplificatore su DA1.2 .2.1 e fornito al rilevatore di picco DA2.2.. .DA3. L'indicatore di sovraccarico è il LED rosso VD1, collegato al circuito del collettore dell'interruttore a transistor VT3. Il tempo di accensione del LED in caso di segnale di errore, anche di breve durata, è determinato dalla costante di tempo della catena C12R5. La regolazione dell'indicatore consiste nel posizionare gli slider dei potenziometri R9 e R3 in una posizione in cui il LED VDXNUMX si accende in presenza di distorsioni non lineari del segnale in uscita. Блок питания Lo schema di alimentazione è mostrato in Fig. 4. Il trasformatore deve essere utilizzato con una potenza di almeno 400 W e una tensione di uscita di 2 x 40 V. Il condensatore C1 deve essere progettato per una tensione di almeno 240 V, raddrizzatori a ponte - per una corrente di 35 A, condensatori di filtro - per una tensione operativa di almeno 63 V, capacità del condensatore di filtro - 4700...10000 µF. Autore: ELLIOTT SOUND PRODUCTS, PO Box 233, Thornleigh NSW 2120, Australia Vedi altri articoli sezione Amplificatori di potenza a transistor. Leggere e scrivere utile commenti su questo articolo. Ultime notizie di scienza e tecnologia, nuova elettronica: Pelle artificiale per l'emulazione del tocco
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