Amplificador de potencia sobre transistores bipolares. Enciclopedia de radioelectrónica e ingeniería eléctrica.

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El amplificador propuesto tiene un bajo nivel de distorsión no lineal y es capaz de proporcionar una potencia nominal de hasta 70 W en una carga con una resistencia de 4 ohmios. El autor abandonó la protección electrónica de transistores y parlantes potentes, limitándose a la inclusión de enlaces fusibles en el circuito de potencia, para excluir la posible operación de protección en una carga compleja. Sin embargo, para aumentar la confiabilidad y la potencia, la placa prevé la colocación de elementos para un par adicional de potentes transistores.

Mucha gente sabe lo difícil que puede resultar elegir un circuito amplificador de potencia entre una amplia variedad. El UMZCH que se ofrece aquí fue desarrollado para una amplia gama de radioaficionados, tiene características técnicas notables y proporciona un sonido natural y detallado. Es relativamente fácil de montar y configurar, poco exigente en cuanto a detalles, estable y fiable.

El diagrama de un canal del amplificador de potencia se muestra en la fig. 1. Los siguientes parámetros se miden con una fuente de alimentación estabilizada.

características técnicas

• Potencia nominal de salida, W, a una carga con una resistencia de 4 Ohm.......70
• 8 ohmios ...... 40
• Desigualdad de la respuesta de frecuencia en la banda de frecuencia 20 ... 20000 Hz, dB ....... ± 0,5
• Ruido y voltaje de fondo con entrada cerrada, mV, no más ....... 1
• Factor de distorsión armónica a potencia nominal de salida en la banda 20...20000 Hz, %, no más .......0,003
• Voltaje nominal de entrada, mV ......550
• Impedancia de entrada, kOhm.......68
• Impedancia de salida (con circuito R29L1), Ohm .......0,04

La señal de entrada a través del filtro de paso alto C1R2 y el filtro de paso bajo R1C2 se alimenta a la etapa diferencial en los transistores VT2, VT3, en cuyo circuito emisor se conecta una fuente de corriente estable al transistor VT1. En los circuitos colectores de la cascada, se utiliza un espejo de corriente en los transistores VT4, VT5. A continuación, la señal sigue un amplificador de voltaje (VU) en un transistor VT8 con una carga de búfer en forma de seguidor de emisor en un transistor VT9. En este caso, el búfer le permite descargar la ONU e introducir un sistema operativo de compensación, lo que reduce las distorsiones no lineales. Además, la señal amplificada por voltaje se envía a la etapa de salida.

La etapa de salida, ensamblada en los transistores VT10-VT15, es un seguidor de emisor de tres etapas. El transistor VT7 establece su corriente de reposo y realiza una compensación térmica compensada para transistores potentes. El transistor VT6 es una fuente de corriente estable para el seguidor de emisor y el circuito de polarización en VT7. El circuito R28C15 protege al UMZCH de la autoexcitación a altas frecuencias. El circuito L1R29 aumenta la estabilidad del amplificador con una carga capacitiva. Los diodos VD7, VD8 protegen los transistores de salida del voltaje de polaridad inversa y las resistencias R26, R27 aumentan la estabilidad térmica del modo. El condensador C7 es corrector de fase, asegura la estabilidad del amplificador cuando está cubierto por su retroalimentación total (OOS).

Las siguientes piezas se pueden utilizar en el amplificador. Resistencias R26, R27 - cerámicas con una potencia de 5 W, R28, R29 - MLT-1, el resto - MLT-0,125 o MLT-0,25. Las resistencias R6, R7, R10, R11 deben seleccionarse con una desviación no superior al ±2%.

Arroz. 1 (clic para agrandar)

Condensadores C1, C5, C8, C11-C14 - K73-17; C4, C10, C15 - KM-5, KM-6 o K10-47; C2, C7: cerámica con TKE normalizado, por ejemplo, grupos M75-M750. Los diodos KD521V se pueden reemplazar con 1N4148. Posibles reemplazos para transistores: BD139 - para KT817G; BD140 - en KT816G. Los potentes transistores 2SC5200, 2SA1943 son intercambiables con KT8101, KT8102; en casos extremos, es posible utilizar KT819GM, KT818GM. Bobina L1: una capa, con un diámetro interior de 10 mm, contiene 8 vueltas de cualquier cable de cobre en un aislamiento de barniz con un diámetro de cobre de 0,7 mm.

Arroz. 2 (a,b)

El amplificador está montado sobre una placa de circuito impreso de 125x110 mm. Una de sus variantes se muestra en la Fig. 2a, y la disposición correspondiente de las piezas se muestra en la Fig. 2,6. La placa proporciona espacio para el segundo par de transistores de salida. Esto puede ser necesario, por ejemplo, al aumentar la potencia de salida o al utilizar transistores menos potentes. En general, el amplificador no requiere una instalación especial, solo debe seguir las reglas conocidas. Los cables para conectar la fuente de alimentación y la carga con una sección transversal de al menos 2,5 mm2 deben torcerse en toda su longitud con un paso de 10 ... 15 mm y se montan sin haces. La entrada del amplificador está conectada con un cable blindado.

Los potentes transistores se montan sobre un disipador de calor con una superficie de aproximadamente 800 cm2 (por canal) a través de espaciadores de mica. Utilice pasta térmica para aumentar la conductividad térmica. Los transistores VT12, VT13 también deben instalarse con pequeños disipadores de calor con un área de 10 ... 15 cm2. El transistor VT7, utilizado como fuente de voltaje de polarización dependiente de la temperatura, debe colocarse junto a la caja de uno de los transistores potentes y tener un buen contacto térmico con él. Es recomendable montar el amplificador en un chasis metálico no magnético conectado a un cable común en un punto.

Después de verificar la instalación correcta, la entrada del amplificador se cortocircuita, el motor de la resistencia de sintonización R17 se configura en la posición superior de acuerdo con el diagrama y se conecta un osciloscopio a la salida. En lugar de fusibles (fusibles), se sueldan resistencias limitadoras de corriente con una potencia de 1 ... 2 W con una resistencia de 30 ... 50 ohmios. Después de aplicar la alimentación, compruebe la ausencia de tensión constante en la salida del amplificador (valor admisible de ± 15 mV) y la ausencia de autoexcitación. A continuación, se sueldan las resistencias protectoras y se instalan fusibles en sus lugares. Luego, con una resistencia de corte R17, la corriente de reposo de los transistores de salida se ajusta a 100 mA, guiada por la caída de voltaje a través de las resistencias R26, R27, igual a 20 mV. Después de calentar el amplificador durante 10 minutos, ajuste la corriente de reposo. En este sentido, el ajuste puede considerarse completo.

Al elegir una fuente de alimentación, debe tenerse en cuenta que el convertidor de pulso en la unidad, aunque tiene dimensiones y peso más pequeños, es una fuerte fuente de interferencia en una amplia banda de frecuencia, cuya lucha no siempre está justificada. Por lo tanto, a menudo es preferible utilizar un transformador de red convencional con un rectificador. El transformador debe tener una potencia de al menos 150 W por canal, esto contribuye a un menor "drawdown" de la tensión de alimentación a la máxima potencia del amplificador. Los diodos deben estar diseñados para corriente continua de al menos 10 A, por ejemplo, KD2999A, KD2999B. Tienen una baja caída de tensión directa, lo que reduce la disipación de calor y aumenta la eficiencia de la fuente de alimentación en su conjunto.

Si lo desea, este amplificador puede equiparse con protección de corriente para transistores de salida, por ejemplo, descrito en el artículo de P. Zuev "Amplificador con retroalimentación de bucle múltiple" ("Radio", 1984, No. 11, pp. 29-32 ; N° 12, págs. 42, 43).

Autor: V. Grechishkin

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