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ENCICLOPEDIA DE RADIOELECTRÓNICA E INGENIERÍA ELÉCTRICA Cascada final de UMZCH. Enciclopedia de radioelectrónica e ingeniería eléctrica.
Enciclopedia de radioelectrónica e ingeniería eléctrica. / Amplificadores de potencia de transistores En mis diseños anteriores usé la etapa de salida de un amplificador de corriente según el circuito de [1] con modo clase “A*”. Con el tiempo surgió el deseo de hacer un amplificador de potencia de 2 vías con un filtro de cruce activo. Y dado que la distorsión de conmutación es especialmente pronunciada en las altas frecuencias, es recomendable utilizar el modo clase "A", que elimina este tipo de distorsión. Pero fabricar otro amplificador con modo “A” es muy engorroso y caro. Básicamente, se trata de dos amplificadores en uno. El resumen "Radio Hobby" [2] publicó un diagrama de la etapa de salida de un UMZCH con linealidad de clase "A", pero estabilidad térmica y eficiencia de clase "AB", desarrollado por Mike Renardson, quien logró combinar dos ideas publicadas anteriormente. en la revista "Radio". En primer lugar, implementado en el circuito UMZCH por Yu. Mitrofanov [3], asegurando la ausencia de distorsiones de conmutación en una corriente de reposo correspondiente al modo "AB". En segundo lugar, en el circuito de L. Kompanenko [4] se utiliza un amplificador operacional para estabilizar la caída de tensión a través de una resistencia en el circuito emisor del transistor de salida, lo que garantiza la estabilidad de la corriente de reposo. Sobre esta base, se desarrolló un circuito de la etapa de salida del UMZCH sin retroalimentación negativa general. La Figura 1 muestra un diagrama funcional de las conexiones de retroalimentación que aseguran el funcionamiento del transistor VT1 sin corte (en modo clase A). Al mismo tiempo, el transistor VT2 funciona en modo normal (con corte de corriente del colector durante el semiciclo de bloqueo del voltaje de entrada). Los amplificadores operacionales DA1 y VT1 forman un inversor de señal en el emisor de VT2, por lo que cualquier no linealidad en el brazo inferior es compensada por el brazo superior altamente lineal. Además, los amplificadores operacionales DA3 y VT2 proporcionan estabilización de la corriente de reposo, establecida por la caída de voltaje en la resistencia RP1.
En la fig. 2 muestra un diagrama completo de la etapa de salida del UMZCH.
La señal de entrada amplificada por voltaje se suministra a través de un condensador de acoplamiento C3 y una resistencia "anti-timbre" R6 a la puerta del seguidor de fuente en VT1, cuyo punto de funcionamiento se mantiene en modo clase "A" mediante un generador de corriente estable. en transistores VT2 y VT3. El circuito fuente incluye la resistencia R10, que establece el voltaje de polarización en las bases de los transistores de salida. Desde esta resistencia la señal se suministra a las entradas no inversoras de los amplificadores operacionales DA2.1 y DA2.2. Estos amplificadores operacionales brindan cobertura OOS de las transiciones base-emisor de los transistores compuestos de salida VT4-VT6 y VT5-VT7. Teniendo en cuenta que la velocidad de los transistores de salida es menor que la del amplificador operacional, se han introducido las cadenas de corrección R18-C16 y R19-C17. limitar la banda de frecuencia de las señales suministradas a las bases de los transistores. Para garantizar la estabilidad de la etapa de salida, se reduce la ganancia del amplificador operacional y se limita la banda de frecuencia mediante la introducción de las cadenas R16-C12 y R17-C13. El modo de funcionamiento económico del transistor de salida VT6 se obtiene conectando la entrada inversora DA2.1 a los emisores de los transistores VT6, VT7 de ambos brazos de la etapa de salida de 2 ciclos. Esto asegura que la corriente de reposo fluya a través de VT6 incluso durante el medio ciclo de bloqueo del voltaje de entrada. La entrada inversora de otro amplificador operacional DA2.2 está conectada a la resistencia R27 en el circuito emisor VT7 y asegura la estabilización de la corriente de reposo de los transistores de salida. La corriente de reposo de los transistores de salida V16 y V17 se establece mediante la caída de voltaje a través de la resistencia R10, y se ajusta cambiando la corriente a través de R10 con la resistencia R9. El equilibrio cero en la salida de la cascada lo proporciona un integrador en DA1 con una resistencia de recorte R2. La fuente de alimentación DAT es un estabilizador paramétrico basado en diodos Zener VD3 y VD4. Diodos VD5. VD6 y el diodo Zener VD7 protegen la puerta del transistor de efecto de campo VT1 contra averías cuando se utilizan amplificadores de alto voltaje en lámparas o transistores [5]. DA2 se alimenta desde un estabilizador paramétrico que utiliza diodos Zener VD8, VD9, y la potencia síncrona de seguimiento se suministra al punto común de los diodos Zener desde la salida del seguidor de fuente a VT1. El amplificador se coloca sobre un tablero, cuyo dibujo se muestra en la Fig. 3. En este esquema, en principio, solo se utilizan componentes nacionales, aunque no existen restricciones para reemplazarlos con análogos importados, con la excepción del DA2 (K157UD2), que no tiene análogos directos.
Al probar el circuito, se utilizaron los transistores KT6G y KT7G como VT818, VT819. Su posterior sustitución por 2SA1302, 2SC3281 importados prácticamente no tuvo ningún efecto en la calidad del sonido. Transistores de salida VT4, VT6 y VT5. Los VT7 se instalan por parejas en disipadores de calor con una superficie de unos 300 cm2 cada uno. Los transistores VT1 y VT3 están equipados con disipadores de calor de placas pequeñas (de unos 5 cm2) fabricados con chapa de aluminio de 2 mm de espesor. Las resistencias que determinan los parámetros de protección ambiental (R20...R23. R26. R27) deben tener una tolerancia del 1% o seleccionarse con una extensión de resistencia de aproximadamente el 1%. Configuración. Primero, establezca cero en la salida del UMZCH con la resistencia de recorte R2, y luego la corriente de reposo requerida de los transistores de salida usando R9. Se puede configurar con mayor precisión aplicando una señal de onda sinusoidal de 2 tonos con una frecuencia de diferencia de 1 kHz a la entrada (por ejemplo, 10 y 11 kHz o 19 y 20 kHz) y conectando una fuente de baja potencia (1-2 W) altavoz de banda ancha a la salida. Con corriente de reposo nula (resistencia máxima R9) se oye claramente un tono diferencial con una frecuencia de 1 kHz. A medida que aumenta la corriente de reposo, disminuye hasta un nivel apenas audible. Si un aumento adicional de la corriente no produce una disminución del nivel sonoro, el ajuste se completa. Corriente de reposo de los transistores de salida VT6. VT7 prácticamente no depende de la temperatura de sus carcasas y solo cambia ligeramente cuando se calientan los transistores VT1 y VT3. Y dado que tienen dependencias de temperatura opuestas del coeficiente de transferencia de corriente y funcionan en modo clase "A" con liberación de calor constante, un ligero cambio en el voltaje a través de la resistencia R10 ocurre solo durante el calentamiento y no cambia posteriormente. Las comparaciones de la cascada descrita con una etapa de salida de 2 ciclos en transistores de efecto de campo típicos de equipos Hi-End de [6] y una cascada con modo “A” [1] mostraron que en términos de calidad de sonido está más cerca de “ A+” y notablemente superior a la cascada de los transistores de efecto de campo, que funcionan en modo "AB". La etapa de salida propuesta, junto con un amplificador de voltaje de transistor de (51), es adecuada para reproducir música de cualquier género debido a los pequeños cambios realizados en la señal de audio original. Literatura
Autor: A. Kopysov, Nerekhta, región de Kostroma
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