Amplificador de potencia con etapa de salida de corriente de reposo cero. Enciclopedia de radioelectrónica e ingeniería eléctrica.

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

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Este amplificador se diferencia del prototipo que conocieron los lectores de la revista en 1988 por el aumento de la potencia de salida y la protección de la etapa de salida contra cortocircuitos. El amplificador consume muy poca corriente en modo inactivo, pero cuando se amplifica la señal, cambia al modo clase AB con polarización dinámica.

El amplificador de potencia, cuyo circuito se muestra en la figura, es en muchos aspectos similar al publicado anteriormente por el autor de este artículo en la revista [1], pero el nuevo es mucho más potente. El aumento del voltaje de suministro fue posible gracias al uso de microcircuitos de alto voltaje. El dispositivo se complementa con protección de potentes transistores contra cortocircuitos de carga.

Principales características técnicas

• Voltaje nominal de entrada, V......0,5
• Potencia nominal de salida, W, con una carga de 8 ohmios, no menos de ...... 35
• Rango de frecuencia nominal, Hz......20...20000
• Coeficiente armónico, %, a potencia nominal a una frecuencia de 1 kHz, no más de......0,1

Un poco sobre el funcionamiento del amplificador. La señal de entrada se suministra a la entrada no inversora del amplificador operacional DA1, se amplifica aproximadamente 40 veces, y desde su salida se alimenta al transistor de salida VT3 y, a través del condensador C3, a la entrada no inversora del amplificador operacional. DA2. Para el voltaje de la señal basado en el transistor VT3 de la etapa de salida, el amplificador operacional DA2 actúa como seguidor de voltaje (debido a la presencia del condensador de retroalimentación C4). Al mismo tiempo, DA2 sirve para monitorear la corriente de reposo de la etapa de salida, monitoreando la caída de voltaje a través de las resistencias R10, R11. Este voltaje es amplificado por el amplificador operacional y, junto con la señal, se suministra a la base del transistor de la etapa de salida VT4, lo que provoca pausas en la señal de audio para reducir su corriente a casi cero. Este cierre del transistor VT4 podría causar un cambio en el voltaje de salida del amplificador, sin embargo, el voltaje de retroalimentación (DC) a través del resistor R3, proveniente de la salida DA1 a la base del transistor VT3, provoca una correspondiente disminución en su corriente, manteniendo una voltaje promedio en la salida del amplificador cercano a cero.

Cuando se amplifican las señales de audio, los condensadores C3-C5 se recargan mediante un voltaje pulsante que actúa en las uniones base-emisor de potentes transistores. Por lo tanto, la corriente de paso de la etapa de salida con valores de voltaje de señal cero en realidad difiere de cero y, dependiendo del nivel de las señales de audio, alcanza 100... 150 mA. En ausencia de señal, los diodos VD1-VD3 aceleran el proceso de transición a un modo de reposo económico, cuando los potentes transistores están prácticamente cerrados.

Los transistores VT1, VT2 protegen la etapa de salida del cortocircuito de carga debido a la retroalimentación de corriente, utilizando el voltaje tomado de las resistencias R10, R11 en los circuitos emisores de los transistores de potencia. Como resultado, la corriente de salida de la etapa de potencia se limita a aproximadamente 6 A.

El UMZCH también se puede alimentar desde un rectificador "unipolar" (sin punto medio). Así, la salida de un amplificador instalado en una central telefónica y alimentado por una fuente de alimentación con un voltaje de -60 V, se conecta a la carga a través de un condensador separador de óxido con una capacidad de 2200 μF a 100 V. El circuito de alimentación VT3 y DA1 está conectado a un cable común, y el voltaje al terminal inferior de la resistencia R1 es aproximadamente igual a la mitad del voltaje de suministro, suministrado desde un divisor de dos resistencias con una resistencia de 100 kOhm con un condensador de óxido de bloqueo con una capacidad de 200 μF a 50 V.

Con una carga de resistencia de 4 ohmios, la potencia de salida del UMZCH es ligeramente inferior a 100 W, por lo que las dimensiones del disipador de calor deben ser de al menos 35x100x200 mm. La corriente máxima del rectificador de alimentación (preferiblemente estabilizado) debe ser de al menos 6 A.

La instalación del amplificador es muy sencilla, y las conexiones entre los elementos instalados en la placa y el disipador de calor se realizan con un cable flexible. Para conectar los transistores de la etapa de salida, se recomienda utilizar un cable con una sección transversal de al menos 0,75 mm2.

En la etapa de salida, también puede utilizar transistores compuestos de estructura complementaria KT829A y KT853A o similares importados, o puede incluir transistores separados de alta frecuencia de potencia media y alta, conectándolos como transistores compuestos (según el circuito Darlington ). En lugar de los transistores indicados en el diagrama en las posiciones VT1, VT2, puede instalar KT315B y KT361B, respectivamente. Condensadores C1 - C6 - K73-17. Cuando utilice el microcircuito K1408UD1 (análogo extranjero - LM343) en el paquete 301.8-1, debe tener en cuenta las diferencias en la distribución de pines [2].

El amplificador prácticamente no necesita ajuste. Cuando se opera el amplificador para una carga remota conectada mediante un cable largo, se recomienda conectarle la salida del amplificador a través de un circuito LR paralelo hecho de una resistencia MLT-2 con una resistencia de 10 ohmios, en la que se enrolla una bobina con Alambre PEV-2 con un diámetro de 0,38 mm en una capa hasta llenar.

Literatura

1. Kompanenko L. UMZCH con estabilización automática de la corriente de reposo de las etapas de salida. - Radio, 1988, núm. 4, p. 50.
2. Myachin Yu. A. 180 microcircuitos analógicos. - M.: Patriota, 1993, p. 45.

Autor: L. Kompanenko, Moscú

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