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ENCICLOPEDIA DE RADIOELECTRÓNICA E INGENIERÍA ELÉCTRICA UMZCH con profunda protección ambiental. Enciclopedia de radioelectrónica e ingeniería eléctrica.
Enciclopedia de radioelectrónica e ingeniería eléctrica. / Amplificadores de potencia de transistores Se sabe que la retroalimentación negativa (NF) no solo linealiza el proceso de amplificación de la señal de audio, sino que también asegura su estabilidad funcional y la amortiguación del componente reactivo de la carga. La eficacia del bucle de retroalimentación depende de su profundidad, es decir, de la amplificación dentro del bucle, de la minimización del todavía inevitable retraso en cascada de la señal amplificada y de la eliminación de las conexiones parásitas. Para cumplir estas condiciones, no basta con utilizar transistores de alta frecuencia y amplificadores operacionales de alta velocidad, es importante, bajo el control de la función linealizadora principal del OOS, racionalizar la construcción del propio UMZCH. Como lo han demostrado las publicaciones en la revista "Radio", muchos diseñadores asocian el uso de OOS profundo con la tendencia del UMZCH a la autoexcitación, la aparición de distorsiones dinámicas de intermodulación y abogan por la necesidad de limitar la profundidad de OOS dentro de la frecuencia reproducible. rango [1, 2, 3]. Al mismo tiempo, se presta poca atención al seguimiento de las diferencias obvias entre las señales de entrada y salida del UMZCH, así como a la evaluación de la dependencia de la frecuencia del coeficiente de ganancia dentro del bucle. Es decir, estos indicadores fácilmente controlables permiten establecer las verdaderas causas de la distorsión de ganancia y seleccionar soluciones técnicas para eliminarlas. La concentración en limitar la profundidad de la retroalimentación ambiental sin tomar medidas para aumentar la estabilidad del UMZCH conduce a un retraso en la acción de la retroalimentación ambiental a frecuencias de sonido más altas y, por lo tanto, a la aparición de distorsiones dinámicas de intermodulación. La subestimación de la capacidad de la OOS profunda para eliminar distorsiones de tipo escalonado obliga a algunos diseñadores a tomar el camino del razonamiento sobre las llamadas distorsiones de conmutación y recomendaciones para usar un modo de amplificación con una gran corriente de reposo [4]. Desde mi punto de vista, a pesar de las valoraciones muy contradictorias sobre OOS, es muy difícil construir un amplificador de alta calidad sin OOS profundo en todo el rango de frecuencias de audio reproducidas. Pude sacar esta conclusión no solo de mi propia experiencia de diseño, sino también de muchos años de análisis de los resultados del monitoreo objetivo de los parámetros de muchos UMZCH exhibidos en tres exposiciones de radioaficionados de toda la Unión, así como los enviados a Revista radiofónica. En todos los casos, el control de las distorsiones introducidas por los amplificadores se realizó mediante el método de selección de la señal de distorsión e interferencia restando directamente el voltaje de entrada del UMZCH probado del voltaje de salida [5]. La posibilidad de un control objetivo y, lo más importante, operativo de la calidad de la amplificación UMZCH de señales de sonido reales proporcionada por este método le permite construir un amplificador de alta calidad, superando el miedo a la retroalimentación profunda y al llamado sonido de transistor. Al elegir el diagrama de circuito que se ofrece a los lectores de UMZCH con OOS profundo, se probaron varias opciones de amplificador utilizando el llamado "espejo actual". Sin embargo, sus ventajas ampliamente publicitadas no justificaron los costos de material necesarios para su implementación. Se depositaron muchas esperanzas en amplificadores más simples con dos etapas diferenciales. Sin embargo, descubrieron una tendencia a la autoexcitación difícil de eliminar debido a la asimetría de los circuitos de adaptación de los amplificadores prefinal y final. También se probaron UMZCH híbridos con varios métodos de adaptación y alimentación del amplificador operacional. Como resultado de los experimentos, se eligió el UMZCH, cuyo diagrama se muestra en la Fig. 1.
El amplificador tiene un diseño simple y proporciona parámetros bastante buenos, principalmente debido a la introducción de OOS profundo. Particularmente digno de mención es su alta linealidad en frecuencias de audio más altas, el bajo nivel de corriente de reposo, la capacidad de funcionar sin un dispositivo especial para proteger el altavoz del componente de corriente continua y la preservación de la funcionalidad cuando se reduce el voltaje de suministro. La potencia de salida nominal del UMZCH con una carga de 8 ohmios es 16 W, con una carga de 4 ohmios - 24 W; rango de frecuencia reproducida: 20...20 Hz; coeficiente armónico medido por el selector de señal de defecto, a una frecuencia de 000 kHz - 1%, a una frecuencia de 0,005 kHz - 20% en el nivel máximo de señal de salida. El amplificador preterminal UMZCH es un amplificador de dos etapas con una entrada inversora de alta impedancia. La entrada no inversora sirve para equilibrar la tensión de alimentación, cuya fuente no tiene conexión galvánica con el cable común. Los transistores VT1, VT2 de la primera etapa del preamplificador están conectados según el circuito de un seguidor de emisor compuesto. La base del transistor VT3, bloqueada por la capacitancia del condensador C3, está conectada al circuito resistivo R6R7R8. El transistor VT4 que opera en la segunda etapa está conectado según el circuito OE. Junto con la fuente de corriente en los transistores VT5, VT6, proporciona una amplificación más lineal de los niveles máximos de la señal de audio. La fuente de corriente también sirve como estabilizador para el modo actual del amplificador preterminal. El circuito diferenciador C5R2C6, conectado entre los circuitos de entrada y salida del amplificador, evita su autoexcitación y, con la ayuda del condensador C8, permite desplazar el corte de frecuencia del amplificador más allá del rango reproducido de frecuencias de audio. La etapa final del amplificador se construye sobre pares complementarios de transistores conectados en un circuito con un colector común. Para estabilizar el modo actual y amortiguar los procesos de conmutación, se enciende una derivación de transistor VT7, VT8, controlada por voltaje en las bases de los transistores de la etapa de salida VT11, VT12, en la entrada del amplificador final UMZCH. Este método de estabilización [6] asegura el funcionamiento del UMZCH con una disminución triple de su voltaje de suministro. El UMZCH funciona mediante un rectificador autónomo conectado a un devanado separado del transformador de red. Todas las partes del amplificador y rectificador están montadas sobre dos placas de fibra de vidrio, entre las cuales se intercalan los disipadores de calor de los transistores de salida VT11, VT12 y los condensadores de óxido C 11, C 12. En una de las placas se encuentran los diodos rectificadores y los transistores de la final. Se colocan el amplificador, y por el otro, todos los elementos del preamplificador final. Instalación en pared. La bobina L1 está enrollada en la resistencia R15 y contiene 30 vueltas de cable PEL 0,8. La opción de diseño propuesta para UMZCH permite debilitar la influencia mutua de sus circuitos entre sí y hace que sea conveniente colocarlo en un complejo estéreo o en un altavoz activo. La configuración del UMZCH se redujo a configurar (usando la resistencia R12 o R13) la corriente de reposo dentro del rango de 15...25 mA. La primera prueba de funcionalidad del UMZCH se llevó a cabo, como de costumbre, conectando la resistencia limitadora R16 y el miliamperímetro RA1 al circuito de alimentación. Para controlar la distorsión del UMZCH se utilizó un selector de compensación con un preamplificador de señal defectuosa, cuyo circuito se muestra en la Fig. 2. Además, no sólo se monitoreó la señal sinusoidal, sino también la señal de sonido real durante el funcionamiento del UMZCH con altavoces. El selector en sí es un circuito resistivo R1 - R4, al que se suministra la señal de entrada UMZCH (desde el punto de control A) a través del condensador C1, y una señal de salida antifase (desde el punto de control B) se suministra a través del divisor R5 - R7 . A continuación, las señales se equilibran con las resistencias de ajuste R6 y R5 y la compensación del retraso de la señal de salida se logra con el condensador C2. Desde la salida del selector (el punto de conexión de los terminales de las resistencias R2, R3), la señal diferencial procesada (la llamada señal de defecto) se alimenta a través del condensador C3 a un preamplificador en los transistores VT1, VT2 y luego a un osciloscopio. o milivoltímetro. Para estimar la magnitud de la señal del defecto, se utilizó una calibración a gran escala de la pantalla del osciloscopio o escala de miliamperímetro. Para ello, presionando el botón SB1, se redujo el valor del voltaje suministrado al preamplificador a 0,005 de la señal de entrada UMZCH y posteriormente se comparó el valor de la señal defectuosa con él. La metodología para trabajar con el selector se describe con más detalle en [5]. Para estimar la profundidad de retroalimentación a 1000 y 20 000 Hz usando el interruptor SB2, se debe conectar el preamplificador al punto de prueba B del UMZCH y aplicar señales sinusoidales de las frecuencias correspondientes a la entrada de este último. El selector está montado sobre una placa de fibra de vidrio, que se fija durante la prueba del UMZCH cerca de sus puntos de control. Autor: I. Akulichev
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