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ENCICLOPEDIA DE RADIOELECTRÓNICA E INGENIERÍA ELÉCTRICA Amplificador de subgraves de 300W. Enciclopedia de radioelectrónica e ingeniería eléctrica.
Enciclopedia de radioelectrónica e ingeniería eléctrica. / Amplificadores de potencia de transistores
Los amplificadores de baja frecuencia de alta potencia no se pueden atribuir a los diseños convencionales, ya que inherentemente siempre son bastante difíciles de fabricar. El más mínimo error en el proceso de montaje lleva al hecho de que todo tiene que empezar de nuevo, y esto se convierte en un placer muy costoso. El amplificador descrito es un diseño bastante serio, a pesar de su obvia simplicidad y pequeño tamaño. El amplificador puede ser ensamblado por un radioaficionado experimentado en unas pocas horas. Se recomienda utilizar la placa de circuito impreso al ensamblar este amplificador. No intente construir este amplificador si esta es su primera construcción importante. El voltaje de CC en el circuito alcanza un valor de 110 V, lo que puede provocar una descarga eléctrica grave. La potencia disipada por los transistores de salida alcanza valores muy altos, por lo tanto, al instalarlos, es necesario observar cuidadosamente las medidas para garantizar un buen contacto térmico entre ellos y el radiador. El amplificador está diseñado para funcionar a corto plazo con una carga de 4 ohmios, como es habitual en los subwoofers. En el caso de funcionamiento prolongado del amplificador en el modo de potencia nominal, es necesario cargar el amplificador en altavoces con una resistencia de al menos 8 ohmios. Al mismo tiempo, el amplificador puede funcionar de manera eficiente durante mucho tiempo y brindar una potencia de aproximadamente 150 vatios. Para operar en modo continuo a una potencia nominal para una carga con una resistencia de 4 ohmios, se requiere una instalación adicional de 4 transistores de salida más (2 en cada brazo del amplificador). El amplificador no tiene protección para los transistores de salida contra cortocircuitos en la salida. Cortar la salida destruirá instantáneamente los transistores de salida. Estructuralmente, el amplificador está ubicado en la carcasa del subwoofer. El amplificador mantiene su rendimiento cuando el voltaje de la fuente de alimentación cambia en no más de ±5 V. Descripción El diagrama de circuito del amplificador se muestra en la fig. una.
El amplificador se fabrica de acuerdo con el esquema que se ha vuelto tradicional para la mayoría de los amplificadores de baja frecuencia modernos: con un suministro bipolar y una etapa diferencial en la entrada. La cadena R1, C2 sirve para filtrar interferencias de radiofrecuencia. La señal se aplica a la entrada a través de un condensador no polar C1 con una capacidad de 4,7 microfaradios. La impedancia de esta capacitancia proporciona una pequeña caída de la respuesta de frecuencia a frecuencias muy bajas. Si usa un capacitor con un dieléctrico de poliestireno o fluoroplástico con una capacidad de 1 μF, entonces con una resistencia de entrada nominal de 22 kOhm, un bloqueo a una frecuencia de 7,2 Hz será de aproximadamente -3 dB. La etapa diferencial se realiza en los transistores VT2 y VT3. El transistor VT1 realiza la función de una fuente de corriente. La base del transistor VT3 está conectada a la salida del amplificador a través de la resistencia R12. Tan pronto como aparece un voltaje de CC distinto de cero en la salida del amplificador, la señal de error amplificada por la etapa diferencial irá a etapas posteriores y cambiará su modo para que el voltaje de salida de CC sea cero. Si los parámetros de los transistores VT2 y VT3 son idénticos, no fluye corriente continua a través de la carga y, por lo tanto, se puede omitir un capacitor de aislamiento en el circuito de carga. La señal de baja frecuencia, amplificada por el transistor VT2, se toma de la resistencia de carga R5 y se alimenta a la base del transistor VT4. Además, la señal de baja frecuencia amplificada se alimenta a un amplificador push-pull basado en los transistores VT5 ... VT8. Los diodos VD2 y VD3 proporcionan la polarización inicial de los transistores de la etapa de salida y también se colocan en el radiador. Deben estar en buen contacto térmico con el disipador del amplificador. La violación de esta regla conducirá al hecho de que el régimen de temperatura de los transistores de salida se saldrá de control y, como resultado, la salida de los transistores terminales fallará debido al sobrecalentamiento térmico. La etapa de salida utiliza los transistores 2SC3856 y 2SA1492. Se pueden reemplazar con MJ21193/MJ21194 o 2SC3281/2SA1302 más baratos, respectivamente. Como LED VD1 (Fig. 1), puede usar cualquier brillo verde de baja potencia. Resistencias de película R10, R11 y R22 con una potencia de 1 W, R16 ... R21 cable con una potencia de al menos 5 W, el resto de la película - 0,25 W. Dado que la etapa de salida opera en modo clase B, el amplificador tiene una mayor distorsión en la región de alta frecuencia. Deep OOS en la región de baja frecuencia permite obtener distorsiones a una frecuencia de 1 kHz de aproximadamente 0,04%. Con una potencia de salida de 250 W, los picos de potencia transitorios pueden llegar a superar los 300 W. Cuando se utiliza un transformador potente en la fuente de alimentación y clasificaciones de capacitancia de filtro grandes, es posible garantizar un funcionamiento estable del amplificador con una potencia de salida de hasta 350 vatios. En este caso, la etapa de salida debe ensamblarse de acuerdo con el circuito que se muestra en la Fig. 3 añadiendo 4 potentes transistores VT13...VT16 y resistencias de baja resistencia R23...R26.
A pesar del amplio ancho de banda del amplificador, la distorsión por encima de 10 kHz es significativa. Al medir la potencia máxima, el voltaje de la fuente de alimentación cayó de 56 V a 50,7 V a 8 ohmios ya 47.5 V a 4 ohmios. En la fig. 2 es un diagrama de un indicador de sobrecarga máxima. Las mediciones de laboratorio de los parámetros del amplificador mostraron los siguientes resultados, que se muestran a continuación.
El indicador de sobrecarga está diseñado para monitorear el modo de operación del amplificador. Las entradas a y b del indicador están conectadas a los circuitos base de la etapa del amplificador diferencial. En el modo de operación lineal del amplificador, los voltajes en los puntos ayb son iguales. En caso de sobrecarga del amplificador, la señal de retroalimentación distorsionada suministrada a la base del transistor VT3 de la etapa diferencial diferirá de la señal de entrada y aparecerá un voltaje de error en el pin 1 del microcircuito DA1.1, que es amplificado por el amplificador en DA1.2 y alimentado al detector de picos DA2.1 .. .DA2.2. El indicador de sobrecarga es el LED VD3 - rojo, incluido en el circuito colector del interruptor de transistor VT1. El tiempo de encendido del LED incluso en caso de una señal de error de corta duración está determinado por la constante de tiempo de la cadena C3R12. El ajuste del indicador consiste en colocar los controles deslizantes de los potenciómetros R5 y R9 en una posición en la que el LED VD3 se enciende en presencia de distorsión no lineal de la señal de salida. Блок питания El circuito de alimentación se muestra en la fig. 4. El transformador debe utilizarse con una potencia de al menos 400 W y una tensión de salida de 2 x 40 V.
El condensador C1 debe estar diseñado para una tensión de al menos 240 V, puentes rectificadores - para una corriente de 35 A, condensadores de filtro - para una tensión de funcionamiento de al menos 63 V, capacidad del condensador de filtro - 4700 ... 10000 μF. Autor: ELLIOTT SOUND PRODUCTS, PO Box 233, Thornleigh NSW 2120, Australia
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