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ENCICLOPEDIA DELLA RADIOELETTRONICA ED ELETTRICA UMZCH con correzione induttiva. Enciclopedia dell'elettronica radio e dell'ingegneria elettrica
Enciclopedia della radioelettronica e dell'elettrotecnica / Amplificatori di potenza a transistor Una caratteristica di questo UMZCH è la correzione induttiva dello stadio di ingresso dell'amplificatore, nonché una struttura simmetrica. L'amplificatore di potenza, il cui circuito è mostrato in fig. 1, contiene quasi uno stadio di amplificazione della tensione (transistor VT5, VT6) e un amplificatore di corrente a tre stadi (VT7-VT12) con simmetrico. struttura, fornendo ad un carico nominale con una resistenza di 4 ohm, una potenza di almeno 70 watt. Tale soluzione circuitale ha permesso di ottenere ottime caratteristiche transitorie ed un'ampia banda VD11. trasmissione. Secondo l'autore e altri partecipanti alle audizioni comparative, l'amplificatore riproduce strumenti a percussione e suoni complessi (ad esempio musica corale) in modo molto pulito e naturale.
Lo stadio di amplificazione della tensione è un amplificatore cascode convenzionale (strutture OE-OB), solo in un design simmetrico. È integrato con un inseguitore di ingresso FET, che riduce i requisiti per i circuiti di polarizzazione dello stadio di ingresso. La sua stabilizzazione della temperatura è assicurata dal funzionamento congiunto dei diodi VD3-VD6 e VD8-VD11. La correzione della frequenza di fase nell'amplificatore viene eseguita da un OOS locale: un induttore L1, incluso negli emettitori dei transistor di ingresso, e un resistore R12. L'induttanza nello stadio di ingresso gioca un ruolo significativo nell'eliminare la distorsione di intermodulazione in presenza di componenti armoniche e ad alta frequenza nel segnale [1]. I tentativi di correggere l'amplificatore in qualsiasi altro modo influiscono sul deterioramento del suono: la trasparenza e il volume sono notevolmente ridotti. È vero, questo metodo di correzione ha lo svantaggio che la bobina è sensibile alle interferenze magnetiche. Pertanto, è desiderabile avvolgerlo su un circuito magnetico anulare o schermarlo (entrambi sono migliori). In questa cascata devono essere installati due elementi: i resistori R15 e R18. Senza di loro, l'amplificatore è eccitato e i transistor dello stadio finale potrebbero guastarsi. E senza l'OOS, questo accade ancora più velocemente che con esso. Per semplificare i circuiti di polarizzazione e la stabilizzazione della temperatura dei transistor di uscita, l'amplificatore di corrente è realizzato con scarico di corrente dello stadio di uscita: i transistor VT11, VT12 funzionano con cutoff (in classe C), ma la precedente coppia di transistor opera direttamente sul carico attraverso una resistenza molto bassa dei resistori R20, R21 (1 Ohm) e quindi elimina completamente la distorsione di commutazione. Questa costruzione della cascata consente di utilizzare un diodo zener convenzionale nel circuito di polarizzazione (VD7) (il suo TKN è di circa -0,11% / ° C) e non preoccuparsi di stabilizzare la corrente dei transistor di uscita. Inoltre, anche le caratteristiche in frequenza sono elevate, in quanto le giunzioni base-emettitore pn dei transistori di uscita sono deviate da resistori e le capacità delle giunzioni si ricaricano il più velocemente possibile. Strutturalmente, l'amplificatore è realizzato su un circuito stampato, ad eccezione dei transistor di uscita (VT7-VT12) posti su radiatori senza isolamento aggiuntivo. I radiatori stessi devono essere isolati. Come induttore L1 (400 μH), l'autore ha utilizzato due induttanze ad alta frequenza collegate in serie DPM-0,1 con un'induttanza di 200 μH. Oltre agli elementi indicati nello schema, nell'UMZCH possono essere utilizzati i seguenti dettagli: VT3, VT4 - transistor KT972B, KT973B; VT9, VT10 - KT819V, KT818V; VT11, VT12-KT8101B, KT8102B; VD1, VD2-KS175A; Serie VD3-VD6, VD8-VD11 - KD522 o simili. La selezione di una coppia di transistor ad effetto di campo complementari VT1, VT2 viene eseguita separatamente come segue. Il circuito di source di ciascuno di essi (tra i terminali di source e gate) comprende due diodi al silicio a bassa potenza (in direzione forward), che fungono da sorgente di tensione di polarizzazione; un milliamperometro è incluso nel circuito di drenaggio. Quando viene applicata loro una tensione di alimentazione nell'intervallo 4 ... 9 V (corrispondente alla struttura del transistor con polarità), viene misurata la corrente di drain. È adatta una coppia di transistor con una corrente di riposo di 1 ... 2 mA e una differenza di corrente non superiore al 15%, sebbene gli elementi di impostazione zero in uscita (R2, R3) consentano l'uso di coppie di transistor con un maggiore differenza di correnti. Regolare l'UMZCH selezionando il resistore R5 fino a ottenere approssimativamente la stessa corrente (5 ... 6 mA ciascuno) per i transistor VT3-VT6 a caldo. In questo caso, è necessario impostare l'offset minimo rispetto al filo comune all'uscita dell'amplificatore con un resistore di sintonia R3. Nella prima fase, è meglio scollegare le basi dei transistor VT9, VT10 dagli emettitori VT7, VT8 e collegarle all'uscita dell'amplificatore o disattivare i circuiti di alimentazione del collettore VT9-VT12. La corrente di riposo dei transistor VT7, VT8 in questo caso è di circa 10 ... 13 mA. Successivamente, è necessario controllare la caduta di tensione attraverso il diodo zener VD7, è auspicabile che sia leggermente inferiore al normale, più vicino a 3 V (selezionare un diodo zener). Quindi, togliendo l'alimentazione, ripristinare i collegamenti originali e, dopo aver applicato la tensione di alimentazione, controllare la corrente di riposo dei transistor VT9, VT10. Dovrebbe essere compreso tra 150 e 200 mA. Con un forte riscaldamento di questi transistor (a causa della corrente più elevata), è consigliabile installare resistori R20, R21 con una grande resistenza. Per creare la tensione di polarizzazione necessaria, è anche possibile utilizzare un analogo regolabile di un diodo zener secondo uno schema noto da molte pubblicazioni. Se non è possibile assemblare un amplificatore con transistor ad effetto di campo, lo stadio di ingresso può essere assemblato utilizzando un amplificatore operazionale (Fig. 2). In questa modifica dell'UMZCH nello stadio di uscita, la resistenza dei resistori R20, R21 viene aumentata a 3 ... 4 ohm. La qualità del funzionamento di un tale amplificatore è leggermente peggiore, ma il suo "suono" è ancora molto migliore di quello dell'UMZCH simile nella struttura di [2]. Inoltre è assolutamente stabile, mentre il prototipo citato è difficile da "calmare".
L'autore tratta con qualche pregiudizio i dispositivi elettronici di protezione contro il guasto dei transistori di amplificazione di potenza per la complessa natura della resistenza di carico e pertanto si è limitato ad installare fusibili da 5 A ad azione rapida nei circuiti di potenza per ciascuno dei due amplificatori posti nel circuito di potenza. fornitura. I raddrizzatori per ciascuno dei canali dell'amplificatore stereo devono essere separati e la capacità dei condensatori del filtro deve essere di almeno 10 uF. Dopo la regolazione, vengono forniti i seguenti parametri dell'amplificatore: potenza nominale con un carico di 4 ohm - almeno 70 W, banda di frequenza amplificata - 20 .... 20 Hz, distorsione armonica - non più dello 000%. La tensione di ingresso nominale è di circa 0,01 V, ma aumentando la resistenza del resistore R2 è possibile aumentare la sensibilità dell'UMZCH. Il circuito stampato (Fig. 3) è adatto per l'installazione su un dissipatore di calore da un registratore a bobina Elfa-203-3, e ho assemblato questo amplificatore stereo nel caso di questo registratore.
I transistor VT9, VT10 sono installati su un dissipatore di calore, che è la parete posteriore del case, a cui è fissata la scheda. I transistor VT11, VT12 sono installati su un altro dissipatore di calore (è stato utilizzato l'amplificatore Vega 50U-122C già pronto). La lunghezza dei cavi di collegamento dalla scheda alle uscite di potenti transistor dovrebbe essere minima. Per ridurre le interferenze sugli induttori, è utile inserirli in custodie schermanti, ad esempio da vecchi condensatori di ossido K50-6 di dimensioni adeguate. Sulla scheda, in alcuni punti è necessario installare ponticelli a filo (indicati da una linea tratteggiata). Il debug della modalità operativa dell'amplificatore e la regolazione della corrente di riposo dello stadio di uscita devono essere eseguiti prima di installare la scheda nella custodia del dispositivo. Per un migliore "disaccoppiamento" dei canali UMZCH, i raddrizzatori dell'alimentatore sono separati (anche gli avvolgimenti secondari devono essere separati). I fusibili inclusi nel circuito di alimentazione per proteggere l'UMZCH in caso di cortocircuito del carico sono installati nell'alimentatore. Letteratura
Autori: V.Levitsky, Drochia, Moldova, I.Beloborodov, Novosibirsk
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