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ENCICLOPEDIA DE RADIOELECTRÓNICA E INGENIERÍA ELÉCTRICA amplificadores de potencia La segunda parte. Enciclopedia de radioelectrónica e ingeniería eléctrica.
Enciclopedia de radioelectrónica e ingeniería eléctrica. / Radioaficionado principiante Así que en la ultima vez Tú y yo decidimos que hicimos un agujero de 1,4 voltios, vertimos el 20% de la cerveza en el inodoro y, por pena, fuimos a alimentar al Gato, que había derramado todos los secretos. Continuamos. Siguiente clase AB. En realidad, ya por el nombre queda claro que este diseño de la etapa de salida se obtiene cruzando un pulpo con una percha. Es decir, clase A y clase B. De la primera tomamos la corriente de reposo distinta de cero I0>0. Por tanto, el voltaje de polarización está presente en las bases de los transistores. Se considera así:
Para aquellos que acaban de caer de la luna, quiero recordarles que RL es la resistencia de carga e I0 es la corriente de reposo requerida. Bueno, de la clase. В tomamos todo lo demás: dado que la corriente de reposo en comparación con la corriente de salida es muy pequeña (I0<<0,1ILmax), entonces la potencia de salida, consumida y disipada será casi igual a la potencia de clase В y se calculan usando las mismas fórmulas
En general, al combinar estos dos métodos de construcción de etapas de salida, logramos una reducción significativa de las distorsiones no lineales, por un lado (ver imagen), con una potencia y eficiencia bastante decentes, por el otro. La mayoría de los amplificadores domésticos modernos funcionan en esta clase, y en cuanto a los amplificadores integrados, es decir, los microcircuitos, eso es todo. Es cierto, con una excepción, que se analiza a continuación. Por ahora, resumamos lo que tenemos con estas tres clases.
Entonces la clase А - excelente linealidad, ausencia casi total de distorsiones no lineales, pero características de potencia absolutamente insoportables, especialmente en términos de consumo y disipación de calor. En resumen: si quieres una estufa, haz una etapa de salida de clase A. clase В - come poco, muy poco. Pero al mismo tiempo la señal de salida está tan distorsionada que sería mejor no hacer nada. clase AB - una solución de compromiso entre las dos clases anteriores. Lo mejor se saca de unos y de otros. Parece que todo el mundo está satisfecho con la relación calidad/precio, con la excepción, por supuesto, de la gente terrible: los audiófilos. Lo prefieren caliente. Por supuesto, el asunto no se limita a estas tres clases: existen, por ejemplo, modos tan exóticos como A+ o G, pero no los consideraremos debido a su prevalencia extremadamente baja. Los camaradas especialmente curiosos pueden hurgar en la literatura o en Internet. Bueno, seguiremos cabalgando mientras el Gato duerme. Todos los amplificadores comentados anteriormente eran amplificadores lineales, a pesar de todas las libertades que se les confiaban en el manejo de la señal. Es decir, estos circuitos no distorsionan intencionalmente la señal de entrada antes de amplificarla. Ahora veremos una clase de amplificadores que distorsionan específicamente la señal de entrada y, después de la amplificación, la restauran a su forma original. esta es la clase D. (¡Miau! ¡Qué clase genial!) Bueno, despertaron al Gato. En términos generales, la clase D - este no es solo un esquema de construcción o modo de funcionamiento de la etapa de salida - es una clase completamente separada de amplificadores. Pero como el Gato habló de ello, tendremos que incluir todo esto en una conversación sobre las etapas de salida. Para empezar, considere el diagrama de bloques general del amplificador.
Recorramos rápidamente los bloques desfigurados en la figura. generador de IP - el generador de impulsos rectangular produce impulsos rectangulares con una frecuencia fija Fs (gráfico а) que llegan a integrador, donde se convierten en pulsos triangulares o en dientes de sierra (gráfico б), después de lo cual se envían a una de las entradas comparador.
La otra entrada del comparador recibe la señal de audio de entrada de la fuente. Aquí comienza la picadora de carne principal, llamada PWM (modulación de ancho de pulso) o PWM (modulación por ancho de pulso) aunque sea de forma burguesa. Echemos un vistazo más de cerca al funcionamiento del comparador mirando la imagen.
Entonces, como ya se mencionó, una entrada del comparador recibe pulsos triangulares del generador (azules en la imagen) y la otra entrada recibe una señal de audio que necesita ser amplificada (algo rojo en la imagen, similar a una onda sinusoidal). ). Luego, el comparador hace lo siguiente: si el valor actual (instantáneo) del nivel de "sierra" excede el valor del nivel de la señal de entrada, el comparador cambia a un nivel lógico bajo, si, por el contrario, el nivel de "sierra" ”La señal es menor que la señal de audio, entonces el comparador cambia a uno lógico. Por supuesto, todo esto sucede en un ciclo de reloj del generador (el rectangular). Por lo tanto, en la salida del comparador recibimos una señal rectangular, cuyo ancho de pulso depende de la amplitud de la señal de entrada, y su frecuencia es igual a la frecuencia del oscilador maestro Fs; esto es SHI señal modulada. De hecho, los pulsos en dientes de sierra rara vez se dibujan en la imagen únicamente para mayor claridad. De hecho, la frecuencia de estos pulsos es entre 10 y 20 veces mayor que la frecuencia máxima de la señal de audio. Por lo general, se selecciona dentro del rango de 200-500 kHz. A continuación, la señal modulada se envía a un amplificador de potencia mediante transistores de efecto de campo, que funcionan en modo conmutado. Después del amplificador, se aplica un filtro de paso bajo, que filtra el componente de alta frecuencia de la señal y restaura la señal analógica, que luego es reproducida por la carga. Ahora veamos de qué se trata todo este baile. En primer lugar, a la eficiencia. Teóricamente, la eficiencia de tales amplificadores debería alcanzar el 100%, pero desafortunadamente, la resistencia del canal del transistor, aunque pequeña, todavía no es cero. Sin embargo, dependiendo de la resistencia de carga, la eficiencia de los amplificadores de este tipo puede alcanzar el 90% -95%. Por supuesto, con tal eficiencia, prácticamente no se produce calentamiento de los transistores de salida, lo que permite crear amplificadores muy pequeños y económicos. Con un diseño adecuado del filtro de paso bajo de salida, el coeficiente de distorsión armónica se puede aumentar al 0,01%, lo cual es muy, muy digno. Los amplificadores de esta clase se fabrican, al igual que los AB, con un diseño integrado. Bueno, por ahora, eso es todo lo que quería contarles sobre las cascadas finales, a continuación tenemos planes para las cascadas de preamplificación: qué son, para qué se usan y... Publicación: radiokot.ru
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Comentarios sobre el artículo: Eugene Un muy buen artículo.
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