ENCICLOPEDIA DE RADIOELECTRÓNICA E INGENIERÍA ELÉCTRICA UMZCH con un amplificador de voltaje según un circuito base común. Enciclopedia de radioelectrónica e ingeniería eléctrica. Enciclopedia de radioelectrónica e ingeniería eléctrica. / Amplificadores de potencia de transistores Hasta hace poco tiempo, entre los radioaficionados, era popular la estructura clásica del amplificador de potencia [1], en el que la etapa diferencial a la entrada del UMZCH se carga con una etapa de amplificación de voltaje con un transistor de emisor común, seguida de una etapa de amplificación de potencia. Etapa, que generalmente consiste en un amplificador de corriente de dos o tres etapas. Tal estructura es ahora la base de los circuitos integrados UMZCH. Durante las últimas cuatro décadas, este circuito ha cambiado poco, sus variantes se han multiplicado debido a la difusión de potentes transistores de efecto de campo. Proporciona los parámetros necesarios, medidos por valores bajos de distorsión no lineal, fácilmente susceptibles de cálculo de la potencia de salida y la ganancia. La conveniencia de usar una etapa diferencial de entrada, que garantiza una alta estabilidad de todo el dispositivo en modo estático, es bastante comprensible. La etapa de salida, que es un seguidor de emisor de dos o tres etapas, introduce una distorsión armónica mínima con una oscilación de voltaje casi completa en la salida del dispositivo, acorde con el voltaje de suministro (más correctamente, con la mitad). Las cosas son más complicadas con un amplificador de voltaje: un controlador. Durante los 60 años de existencia de un transistor bipolar, se ha estudiado bien su inclusión en un circuito con emisor común (CE), se han identificado todas sus fortalezas y debilidades, que sirvieron para su uso en todos los circuitos analógicos y digitales. dispositivos en un amplio rango de frecuencia, así como en amplificadores de corriente continua. Las desventajas de la cascada de transistores según el circuito OE incluyen la estabilidad a baja temperatura y lejos del modo de amplificación más lineal. Tanto eso como otro en la mayoría de los dispositivos es eliminado por varios tipos de retroalimentaciones negativas, que reducen las características dinámicas de la cascada y su ganancia. Además, el oído del oyente se ha acostumbrado al sonido de un amplificador de transistor clásico a lo largo de los años, y la mayoría de los oyentes no hacen nuevas demandas.
En el UMZCH descrito (su diagrama en la figura), la etapa del controlador se ensambla en los transistores bipolares VT6, VT7, conectados de acuerdo con un circuito de base común (OB). Tal cascada tiene una mejor respuesta de frecuencia y le permite obtener una gran amplitud de señal de salida, ya que el voltaje de saturación de un transistor conectado de acuerdo con el circuito OB es menor que el de una cascada similar con el transistor conectado de acuerdo con el circuito OE. Por supuesto, la cascada según el circuito OB tampoco está exenta de inconvenientes. No proporciona amplificación de corriente, por lo que la corriente debe ser amplificada en la etapa diferencial que la precede, que puede ensamblarse en transistores compuestos. En la entrada del dispositivo hay un filtro R1C3 que no pasa señales con una frecuencia superior a 100 kHz, desde donde la señal se alimenta a la entrada inversora del UMZCH a través de un análogo de un condensador de óxido no polar en forma de C1, C2. Se aplica un voltaje de polarización polarizante al punto de conexión de estos capacitores a través de la resistencia R2. La misma entrada recibe la señal OOC de la salida del dispositivo a través de la resistencia R14. La corriente a través de cada brazo de la etapa diferencial, así como la corriente del colector de la etapa de amplificación de voltaje, es de 3 mA. A pesar de todas sus deficiencias, un amplificador inversor es conocido por ser más estable que uno sin inversión de fase. La etapa de salida, que consta de dos etapas de un seguidor de emisor, tiene una unidad algo no estándar para estabilizar las condiciones de temperatura y corriente de reposo en los transistores VT8 y VT9. Proporciona estabilización de la corriente de reposo de la primera etapa de la etapa de salida y, por lo tanto, el voltaje a través de la resistencia R15. Eso. en consecuencia, conduce a la estabilización de la corriente de reposo de los transistores VT12 y VT13, en cuyos circuitos emisores hay resistencias de cable R16 y R17. Como ha demostrado muchos años de práctica del autor, dicho circuito de estabilización puede reducir significativamente las distorsiones de conmutación, lo que lleva a la aparición de armónicos de alto orden, característicos del "sonido de transistor". El autor ha estado utilizando esta solución técnica en su práctica de diseño y reparación durante más de diez años [2], y se justifica plenamente. Los circuitos OOS rastrean bien un "paso" suave, lo que acerca el funcionamiento de la etapa de salida al llamado modo de clase económica A, lo que hace que la percepción subjetiva de la reproducción de una señal de audio sea más fácil y transparente. las líneas muestran el circuito cuando se usa un transformador de red sin generar un punto medio en el devanado secundario. R20 y R21 son obligatorios en el circuito de alimentación, la resistencia R22 debe reemplazarse con un puente de alambre y el fusible FU3 debe excluirse. Brevemente sobre los parámetros del amplificador. Con una sensibilidad de 2 V, el UMZCH descrito proporciona una potencia sinusoidal de 8 W a una carga con una resistencia de 120 ohmios. Cuando se usa una carga con una resistencia de 4 ohmios, la cantidad de transistores de salida debe duplicarse junto con las resistencias en sus circuitos emisores, entonces será posible obtener una potencia sinusoidal de salida de hasta 180 ... 200 W. La observación oscilográfica a través de un filtro de muesca activo, que suprime el armónico fundamental de una señal sinusoidal en 40 dB, mostró que el nivel de distorsión armónica es de aproximadamente 0,03°O. Con los valores de la resistencia R14 del circuito OOS y la resistencia en la entrada R3 indicada en el diagrama, la ganancia es de 26 dB. Se utilizó una placa de pruebas para montar el amplificador, en el que se ensamblan una etapa diferencial y un amplificador de voltaje para dos canales.Sus circuitos de alimentación de polaridad positiva y negativa están conectados por una "estrella" en los terminales de los condensadores C5, C6, respectivamente.
El transformador de red T1 debe tener una potencia total de al menos 250 W con un devanado secundario clasificado para una tensión de 70 V a una corriente de al menos 3,5 A con o sin salida de punto medio (sujeto a los cambios anteriores). Todos los transistores de la etapa de salida deben instalarse en un disipador de calor con un área de al menos 1200 cm2 (por canal). En lugar de los condensadores de óxido C1, C2, puede usar un condensador de película (tereftalato de polietileno) con una capacidad de 1 ... 2,2 μF para un voltaje de 63 V (K73-16, K73-17), excluyendo, por supuesto, el resistencia de polarización R2. La capacitancia de los condensadores de bloqueo C7, C8 se puede aumentar a 1 ... 2,2 uF. El ajuste del amplificador debe comenzar con la verificación de la instalación correcta y su cumplimiento con el diagrama del circuito. En la versión del autor, la etapa diferencial y el amplificador de voltaje se ensamblan en una placa separada, por lo que este nodo en particular se verificó primero sin conectarlo a la etapa de salida. Para hacer esto, los colectores de los transistores VT6 y VT7 y la salida de la resistencia R14, según el esquema, se conectaron temporalmente entre sí. Después de aplicar energía al amplificador en este punto de conexión, el voltaje no debe exceder los 1 ... 15 mV. También es útil verificar que las corrientes de los hombros de la etapa diferencial y el amplificador de voltaje cumplan con los valores especificados en el diagrama. Después de verificar, debe conectar el amplificador de voltaje a la etapa de salida encendiendo un miliamperímetro en lugar de uno de los fusibles (FU2 o FU3), y al aplicar el voltaje de alimentación, asegúrese de que el consumo de corriente de todo el dispositivo no sea más. de 150 ... 200 mA (por regla general, no supera los 100 mA). También debe asegurarse de que el voltaje de salida del dispositivo sea cercano a cero. Luego, al conectar una resistencia de 8 ohmios y un osciloscopio a la salida del UMZCH, es necesario aplicar una señal rectangular a la entrada del UMZCH para poder usar el osciloscopio a diferentes niveles de señal para asegurarse de que no haya autoexcitación o Sobretensiones por caídas de tensión. Si esto todavía está presente, entonces es necesario aumentar la capacitancia del capacitor C4 (en la versión del autor, el amplificador es estable incluso sin él). Debe tenerse en cuenta que, inmediatamente después del encendido, la corriente de reposo de los transistores de salida debe estar dentro de los 70 ... 90 mA. Sin embargo, después de media hora de calentamiento, debería aumentar a 120 ... 150 mA y estabilizarse. Literatura 1. Danilov A. A. Amplificadores de precisión de baja frecuencia. - M.: Hotline - Telecom, 2004, p. 56, 57.
Autor: M. Sapozhnikov, Ganei Aviv, Israel; Publicación: radioradar.net Ver otros artículos sección Amplificadores de potencia de transistores. Lee y escribe útil comentarios sobre este artículo. Últimas noticias de ciencia y tecnología, nueva electrónica: Cuero artificial para emulación táctil.
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