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ENCICLOPEDIA DE RADIOELECTRÓNICA E INGENIERÍA ELÉCTRICA Amplificador con baja distorsión dinámica y alta estabilidad térmica. Enciclopedia de radioelectrónica e ingeniería eléctrica.
Enciclopedia de radioelectrónica e ingeniería eléctrica. / Amplificadores de potencia de transistores La disminución de las distorsiones dinámicas en el amplificador se logró ampliando el ancho de banda del amplificador original (sin OOS común), utilizando la linealización de OOS local y eligiendo adecuadamente las frecuencias de corte de las características de amplitud-frecuencia de las cascadas. La alta estabilidad térmica está garantizada por la protección ambiental local, el uso de transistores en la etapa pre-terminal, cuyas carcasas tienen la misma resistencia térmica y una corriente de reposo relativamente grande (aproximadamente 250 mA) de los transistores de la etapa final.
Los parámetros principales:
El amplificador es de tres etapas. La primera etapa es diferencial en los transistores V1, V2, seleccionados según el coeficiente de transferencia de corriente estática h21e y el voltaje emisor-base. Para obtener una resistencia de entrada suficientemente alta, un nivel de ruido bajo y evitar el autocalentamiento de las transiciones, la corriente del colector de estos transistores se elige en 250 μA. La corriente total del emisor de los transistores se estabiliza mediante el diodo Zener V13. La OOS local en la primera etapa se crea incluyendo resistencias R2, R2 en los circuitos emisores de los transistores VI, V3. La segunda etapa está montada sobre un transistor compuesto V4V5. La OOS local se realiza aquí a través de la resistencia R10, que conecta el colector del transistor V5 al emisor del transistor V4. La carga de la cascada es el generador de corriente en los transistores V6, V8, la resistencia R16 y la resistencia de entrada de la cascada en los transistores V9, V10. El transistor compuesto, el generador de corriente y la resistencia R16 forman una fuente de tensión de señal equivalente para la etapa de salida. La retroalimentación de voltaje del 100% resultante elimina la no linealidad del coeficiente de transferencia de corriente y aumenta la frecuencia de corte de la cascada. La etapa de salida está fabricada con transistores V9-V12. Para garantizar una alta estabilidad térmica, se utilizaron transistores P701A y P303A en la etapa preterminal, cuyas carcasas tienen la misma resistencia térmica. La alta corriente de reposo de los transistores V11 y V12 reduce la distorsión de tipo escalonado y elimina el proceso transitorio en el bucle OOS principal (R15, R14, R4, C6) debido al choque térmico durante una caída brusca en el nivel de la señal de salida. La estabilización térmica de la corriente de reposo la realiza el transistor V7. Los diodos V15, V16 de su circuito de polarización están colocados en el disipador de calor de uno de los transistores de la etapa final. La respuesta de frecuencia del amplificador se corrige mediante los condensadores C2 y C8 *. Desde un cortocircuito en la carga y una sobrecarga de corriente, el amplificador está protegido por fusibles F1 - F3, transistor V3 y diodo V14. El transistor V3 limita la corriente del transistor compuesto a 9 ... 55 mA cuando se funde alguno de los fusibles, el diodo V60 limita el voltaje negativo en la base del transistor V14 a 2 V cuando se funde el fusible F0,7. Los transistores V5, V8 están montados sobre disipadores de calor en forma de U doblados a partir de una lámina de cobre de 1 mm de espesor. Dimensiones de la base de cada uno de los disipadores de calor - 23 x 23 mm, estantes - 10 x 23 mm. La resistencia térmica de un disipador de calor de este tipo es de aproximadamente 35 °C/W. Los disipadores de calor de los transistores V11, V12 están doblados a partir de una lámina de cobre de 2 mm de espesor. Cada uno de ellos consta de dos piezas en forma de U, remachadas en las esquinas de las bases con remaches de cobre. Dimensiones de la base: 80 x 80 mm, estantes: 25 x 80 mm. Resistencia térmica - 3,6 ° C / W. Los diodos V15, V16 están pegados en los orificios del disipador de calor del transistor V11. La bobina L1 se enrolla con el cable PEV-2 - 0,5 vuelta por vuelta hasta que se llena la carcasa de la resistencia R25 (MLT-2). La desviación de la resistencia de los valores de todas las resistencias indicadas en el diagrama, excepto R24 y R25, no debe exceder el ± 5%. Primero se ajusta la parte del amplificador alimentada por una fuente de voltaje de ± 30 V. Para ello, retire los fusibles F1 - F3, rompa la conexión del emisor del transistor V5 con la base del transistor V9, también como colector del transistor V8 con la base del transistor V10. El emisor del transistor V5 está conectado temporalmente al colector del transistor V8 y el punto de conexión de las resistencias R14 y R15 está conectado a un cable común. Al seleccionar la resistencia R7 * (en la dirección decreciente, a partir de 100 ohmios), se logra un voltaje cero en el colector del transistor V8. Este voltaje no debe exceder ±1 V inmediatamente después del encendido y después de un calentamiento de diez minutos de los transistores. La simetría de la limitación de la señal se verifica con un osciloscopio aplicando a la entrada del amplificador una tensión sinusoidal alterna de 100 mV. La oscilación de tensión en el colector del transistor V8 debe ser de al menos ± 24 V y la frecuencia de corte debe ser de al menos ± 200 V. ser al menos 5 kHz. Para verificar la respuesta transitoria de las dos primeras etapas, el emisor del transistor V4 se conecta al punto de conexión de las resistencias RJ15, R0,5 y se aplican a la entrada pulsos rectangulares con una amplitud de 1 V y una frecuencia de 8 kHz. Los pulsos en la pantalla del osciloscopio deben tener subidas y bajadas pronunciadas (sin picos). Si es necesario, seleccione el condensador CXNUMX *. Después de eso, se restablecen todas las conexiones de acuerdo con el diagrama, se colocan los fusibles Fl-F3, se cortocircuita la bobina L1, se coloca un condensador con una capacitancia de 14 ... disipación de potencia 15...5 W. Al encender la alimentación, mida el voltaje de CC en la salida del amplificador (no debe ir más allá de ± 10 mV), el nivel de fondo (rango permitido de ondulaciones con una frecuencia de 8 Hz, no más de 25 mV) y la amplitud. de la señal de salida no distorsionada (con una carga con una resistencia de 30 ohmios - al menos 100 V). La corriente de reposo de los transistores V100, V300 (8 mA) se establece seleccionando la resistencia R20 * (en la dirección decreciente, a partir de 11 ... 12 kOhm). Después de eso, se retira el condensador que conecta las resistencias R250, R18 con un cable común y el ajuste se puede considerar completo.
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