Amplificador de alta calidad clase B. Enciclopedia de radioelectrónica e ingeniería eléctrica

Enciclopedia de radioelectrónica e ingeniería eléctrica. / Amplificadores de potencia de transistores

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Una característica del dispositivo es el uso de la llamada conexión directa para reducir la distorsión no lineal.

Los parámetros principales:

• Rango de frecuencia nominal, Hz.......20...20 000
• Potencia de salida nominal (en el rango de frecuencia nominal), W: a una carga con una resistencia de 8 ohmios con un coeficiente armónico de no más de ....... 0,02% 30
• en una carga con una resistencia de 4 ohmios.......40
• Sensibilidad, mV......500
• Impedancia de entrada, kOhm.......20
• Nivel relativo de ruido y fondo, dB.......-75

El amplificador contiene un preamplificador de cuatro etapas que funciona en modo A (microcircuito A1 y transistores V3-V6, V9), una etapa de salida que funciona en modo B (transistores V12, V15, V16) y un dispositivo de protección de etapa de salida contra sobrecargas y cortocircuitos. circuitos en la carga (V7, V13).

La primera etapa del preamplificador se ensambla en el amplificador operacional A1, la segunda, en el transistor V4 con una carga dinámica (V3) en el circuito colector, la tercera, en el transistor V9. Un seguidor de doble emisor en los transistores V5, V6 iguala la impedancia de entrada de la cascada en el transistor V9 con la impedancia de salida de la cascada en el transistor V4. La ganancia de la primera etapa a frecuencias superiores a 20 Hz es aproximadamente igual a 15. Debido a la profunda retroalimentación de CC, se mantiene un potencial cero a través de la resistencia R3 en la salida del amplificador 34. El uso del modo B en la etapa de salida permitió aumentar su eficiencia y eliminar por completo la necesidad de estabilización térmica de la corriente de reposo.

Para reducir las distorsiones no lineales inherentes al modo B, los elementos C6 *, R15, R29, L1 se introducen en el amplificador, formando un puente equilibrado, una de cuyas diagonales está conectada a la etapa de salida y la otra, la carga ( altoparlante). Simplificado, el mecanismo de compensación de distorsión es que el voltaje de distorsión que ocurre en la etapa de salida no puede causar una señal de distorsión si el puente está balanceado. Gracias a la resistencia R29, los productos no lineales en el espectro de corriente de salida son compensados ​​por una corriente de "corrección" que fluye a través de esta resistencia directamente a la carga. En este caso, los armónicos más altos se compensan de manera más efectiva (la resistencia de la resistencia R29 se elige de modo que las corrientes indicadas en estas frecuencias tengan el mismo valor y dirección opuesta).

Debido a la presencia de un componente activo en la impedancia de la bobina L1, se altera el equilibrio del puente a bajas frecuencias. Un bajo nivel de distorsión no lineal en estas frecuencias lo proporciona principalmente un OOS profundo (50 ... 70 dB), cuyo voltaje se suministra desde la salida del amplificador al circuito emisor del transistor V4 (a través del divisor R15R12 ).

El dispositivo de protección limita la corriente a través de los transistores V12, V16 a 3,5 A en caso de sobrecarga por la señal amplificada y a 1,5 A en caso de cortocircuito en la carga En el brazo superior (según el circuito) del amplificador , el transistor V7 realiza estas funciones. En ausencia de una señal, fluye una corriente constante a través de las resistencias R26, R20, R18 y R21, creando una caída de tensión de aproximadamente 0,45 V en las dos primeras.

Cuando aparece una señal que crece en una dirección positiva, la caída de voltaje en la resistencia R20 disminuye y en la resistencia R26 (se debe principalmente a la corriente de colector del transistor V12) aumenta. En el momento en que el voltaje total a través de las resistencias R26 y R20 alcanza un valor de 0,65-0,7 V, el transistor V7 se abre y la sección emisor-colector deriva la resistencia R16, lo que limita el aumento de la corriente del colector del transistor V12. El diodo V8 evita que el dispositivo de protección se dispare debido a un aumento en la caída de voltaje a través de la resistencia R20 en momentos en que el voltaje de salida cambia en dirección negativa.

Del mismo modo (cuando se cambia la polaridad de la señal amplificada), también funciona el dispositivo de protección del brazo inferior (según el circuito) del amplificador. Los elementos R30, L2, C11, R31, C10, C12 evitan la autoexcitación del amplificador.

En lugar de los indicados en el diagrama del amplificador, puede usar amplificadores operacionales K140UD8B, K140UD7, K153UD6, transistores KT342G, KT315 con índices B, G, D, E (V4); KT361V (V3, V5, V6), KT361D (V7, V13); KT626A, KT626B (V9, V15); cualquier diodo de silicio diseñado para corriente directa de 10 A (V8, V14) y 50 mA (V10, V11).

Las bobinas L1 y L2 se enrollan vuelta a vuelta en dos capas con alambre PEV-2 - 1,0 en marcos con un diámetro de 7 y una longitud de 28 mm y contienen 30 y 46 vueltas, respectivamente.

Los transistores V9, V12, V15 y V16 están montados en un disipador de calor con una superficie de enfriamiento de aproximadamente 900 cm2 y aislados con espaciadores de mica de 0,1 mm de espesor.

El amplificador está alimentado por un rectificador de onda completa (puente) con condensadores de filtrado con una capacidad de microfaradios 10. En el rectificador se utilizan diodos 000 ^ 1, -1V. El transformador de potencia está hecho sobre un circuito magnético toroidal con un diámetro exterior de 203, un diámetro interior de 100 y una altura de 64 mm. El devanado primario (para 32 V) contiene 220 vueltas de cable PEV 1130 con un diámetro de 2, el secundario - 0,51 X 2 vueltas de cable PEV-104 - 2. Se coloca una pantalla electrostática entre los devanados en forma de una sola capa de cable PEV-1,3 - 2. El punto medio del devanado secundario y cada uno de los condensadores de filtro conectados a los terminales positivo y negativo del rectificador están conectados al terminal de protección electrostática y al cable común del amplificador.

La configuración del amplificador se reduce a equilibrar el puente C6R29L1R15 seleccionando un condensador C6 * a una frecuencia de 50 ... 100 kHz. Al mismo tiempo, se logra una distorsión mínima de la señal sinusoidal en la pantalla del osciloscopio.

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