Kostenlose technische Bibliothek ENZYKLOPÄDIE DER FUNKELEKTRONIK UND ELEKTROTECHNIK Hochwertiger, wirtschaftlicher Leistungsverstärker. Enzyklopädie der Funkelektronik und Elektrotechnik Lexikon der Funkelektronik und Elektrotechnik / Transistor-Leistungsverstärker Wie Sie wissen, führen symmetrische Breitband-Endverstärker LF bei allen Ausgangsleistungspegeln zu minimalen Verzerrungen. Eine der fortschrittlichsten Versionen eines hochwertigen Verstärkers mit diesen Eigenschaften wurde in [1] veröffentlicht. Eine ausführliche Beschreibung dieses Verstärkers findet sich auch in [2]. Der Verstärker ist auf Transistoren einer zusätzlichen Struktur ausgelegt und ist symmetrisch und Gegentakt vom Eingang zum Ausgang. Am Eingang ist eine doppelte Differenzstufe eingeschaltet, und jeder Zweig der Ausgangsstufe ist ein durch Gegenkopplung (NFB) abgedeckter Verstärker mit einem Spannungsübertragungskoeffizienten größer als eins. Die Vorteile dieser Schaltungslösungen werden sowohl in diesen Werken als auch auf den Seiten der Zeitschrift Radio [3, 4] ausführlich beschrieben.
Beim Testen mehrerer Instanzen des Verstärkers, die nach einem ähnlichen Schema auf der Basis von Haushaltselementen zusammengebaut wurden, wurde ein Nachteil festgestellt - eine signifikante Abnahme des Versorgungsspannungsnutzungsfaktors (SIF) beim Betrieb mit einer niederohmigen Last *. Und dies erfordert die Erhöhung der Versorgungsspannung, um eine bestimmte Leistung zu erhalten, was zu einer Verringerung des Wirkungsgrads, einer Verschlechterung des thermischen Regimes der Ausgangstransistoren und einer Vergrößerung der Abmessungen des Verstärkers führt 50% und so weiter Reduzieren Sie übrigens die Ausgangsimpedanz des Verstärkers um 35%, während Sie die restlichen Eigenschaften beibehalten. Der nachfolgend beschriebene Verstärker eignet sich zur Verstärkung leistungsstarker Audiosignale im Rahmen hochwertiger Tonwiedergabeanlagen sowie für den Einsatz als leistungsstarker Breitband-Operationsverstärker. Technische Hauptmerkmale des Verstärkers Nennausgangsleistung (sinusförmig), W, mit Lastwiderstand, Ohm:
Die Parameter wurden gemessen, als der Verstärker von einer stabilisierten Quelle von ±31,5 V gespeist wurde. Bei Verwendung einer nicht stabilisierten Quelle sollte die Versorgungsspannung je nach Kapazität des Filters um 1 ... 3 V erhöht werden, um die Eigenschaften beizubehalten Kondensatoren. Es ist zu beachten, dass für den Grad der nichtlinearen Verzerrungen aufgrund der Möglichkeiten der den Autoren zur Verfügung stehenden Messgeräte der obere Grenzwert angegeben ist. Die Zeit bis zum Aufbau des Einschwingverhaltens wurde auch gemessen, wenn am Eingang ein Spannungsabfall mit einer Anstiegszeit von 0,1 µs angelegt wurde. Bei einer Ausgangsamplitude von 10 V stellte sich heraus, dass sie ungefähr 1 μs betrug, und die Spitzen auf dem flachen Teil betrugen nicht mehr als 15%. Auf Abb. 1 zeigt die Abhängigkeiten der maximalen Ausgangsleistung, entsprechend einem Oberschwingungskoeffizienten von 0,2 %, vom Lastwiderstand RH bei stabilisierter Stromversorgung von ±31,5 V (Kurve L), sowie von der Versorgungsspannung bei RH 7,7 Ohm ( Kurve 2).
Strom (VT7, VT8), die gegenphasig arbeiten. Ein solcher Einschluss verdoppelte den "Aufbau"-Strom, reduzierte nichtlineare Verzerrungen und verbesserte Frequenzeigenschaften; Verstärker als Ganzes. Jeder der Arme des symmetrischen Ausgangsverstärkers ist nach dem Darlington-Schema hergestellt. Es ist ein dreistufiger Verstärker (in zwei Stufen sind die Transistoren gemäß der Schaltung mit einem gemeinsamen Emitter und in einer mit einem gemeinsamen Kollektor verbunden). Der Verstärker ist von einem frequenzabhängigen OOS überzogen, der seinen Spannungsübertragungskoeffizienten bestimmt, der im Audiobereich nahe bei drei liegt. Da das vom Widerstand R39 (R40) abgenommene Rückkopplungssignal proportional zu Änderungen des Stroms des Ausgangstransistors ist, wird zusätzlich eine ziemlich starre Stabilisierung des Arbeitspunkts dieses Transistors durchgeführt; Die Vorspannung der Ausgangsstufe wird durch den Widerstand des Kollektor-Emitter-Übergangs des Transistors VT9 bestimmt und durch den Widerstand R24 geregelt. Die Vorspannung wird durch die VD4-Diode thermisch stabilisiert, die auf dem Kühlkörper eines der leistungsstarken Transistoren montiert ist. Der gesamte OOS für Gleichstrom durch den Widerstand R33 stabilisiert den Modus aller Stufen und bringt das Ausgangspotential näher an den Eingang, der Null ist. Die R17C5-Schaltung reduziert die AC-FOS-Tiefe, indem sie den Verstärker in ein aktives Filter mit einer Verstärkung von etwa 27 dB umwandelt. Die Korrekturelemente R16, C4, C6-C11 sorgen für die Stabilität des Verstärkers und entzerren seinen Frequenzgang. Der passive Tiefpassfilter R2C1 verhindert, dass HF-Signale in den Eingang gelangen. Die Kette C12R45L1R47 kompensiert die reaktive Komponente des Lastwiderstands. An den Transistoren VT12 und VT13 ist eine Einheit zum Schutz der Ausgangstransistoren vor Strom- und Spannungsüberlastungen montiert. Der Widerstand R1 erlaubt es, falls erforderlich, die Ausgangsleistung in Übereinstimmung mit dem Signalpegel des Vorverstärkers und den Fähigkeiten des verwendeten Lautsprechers zu begrenzen. Der Verstärker ist auf einer Leiterplatte (Abb. 3) mit den Abmessungen 142 x 72 mm aus doppelseitiger Glasfaserfolie mit einer Dicke von 1,5 mm montiert. Auf der Seite der Details (Abb. 4) wird die Folie in Form eines durchgehenden "Boden"-Feldes belassen. Um die Löcher für die Zuleitungen von Teilen in einem Radius von 1,5 ... 2,5 mm herum wurde die Folie entfernt. Außerhalb der Platine befinden sich Sicherungen FU1-FU3, Transistoren VT16, VT17, die auf Kühlkörpern mit einer Fläche von mindestens 1000 cm2 befestigt sind, und eine Diode VD4. Zusätzlich kann der Widerstand R1 an der Frontplatte angebracht werden, um die maximale Ausgangsleistung schnell einzustellen. Zusätzlich zu den im Diagramm angegebenen können im Verstärker andere Hochfrequenz-Siliziumtransistoren mit geringer Leistung verwendet werden, z. B. KT342A, KT342B und KT313B, KT315 und KT361 (mit Indizes von B bis E). Die Transistoren VT14 und VT15 (möglicher Ersatz -KT816V, KT816G und KT817V, KT817G oder KT626V und KT904A) sind mit gerippten Kühlkörpern mit Abmessungen von 23X X25X12 mm ausgestattet. Als Ausgangstransistoren können KT818GM- und KT819GM-Transistoren verwendet werden, die es ermöglichen, bei einer Erhöhung der Versorgungsspannung (siehe Abb. 1) Leistungen über 70 Watt zu erzielen. Die Zenerdiode VD1 kann auch D816G oder 2S536A, VD2, VD3 -KS147A sein (mit entsprechender Korrektur der Widerstandswerte der Widerstände R11 und R14). Als Trimmer wurden Widerstände vom Typ SP5-3 verwendet. Die Widerstände R39, R40, R46, R47 bestehen aus hochohmigem Draht mit einem Durchmesser von 0,8 mm, die Widerstände R35, R38, R45, R47 sind MOY, der Rest ist MLT. Die Induktivität L1 wird mit einem PEV-47 2-Draht in einer Reihe auf einen Widerstand R0,8 gewickelt, bis das Widerstandsgehäuse gefüllt ist. Kondensator C2 - IT oder K50-6, C5 - K50-6, der Rest - KM. Der Verstärker wird wie folgt eingerichtet. Zunächst wird, ohne leistungsstarke Transistoren anzuschließen, ein Lastdummy an den Ausgang des Verstärkers angeschlossen, und durch allmähliches Erhöhen der Versorgungsspannung werden sie durch das Fehlen von Spannungsspitzen im verbrauchten Strom oder einen signifikanten Spannungsabfall über der Last davon überzeugt korrekter Einbau. Danach werden die Ausgangstransistoren angeschlossen und der Widerstand R18 stellt die Ausgangsspannung nahe Null ein (nicht mehr als 10 mV), und der Widerstand R24 stellt den Ruhestrom auf den Pegel von 15 ... 25 mA ein. Abschließend stellen wir fest, dass die Verwendung einer relativ großen Anzahl von Transistoren in diesem Verstärker durch seine Herstellbarkeit kompensiert wird. Die verwendeten Schaltungslösungen und das Vorhandensein lokaler Umweltschutzmaßnahmen bieten eine hohe Leistung und eine gute Reproduzierbarkeit ohne sorgfältige Anpassung. In diesem Fall ist die Vorauswahl von Transistoren praktisch nicht erforderlich. Durch die optimale Ausnutzung der Versorgungsspannung und geringen Ruhestrom ist der Verstärker sparsam im Verbrauch. Und die Möglichkeit, durch Ändern der Versorgungsspannung einen weiten Bereich maximaler Ausgangsleistungen bei Lasten von 4 bis 15 Ohm zu erhalten (zusätzlich kann es erforderlich sein, die Widerstände R21 und R25 so auszuwählen, dass die Ströme durch sie innerhalb von 10 ... 20 mA) bietet eine vielseitige Verwendung dieses Verstärkers. Veröffentlichung: cxem.net Siehe andere Artikel Abschnitt Transistor-Leistungsverstärker. Lesen und Schreiben nützlich Kommentare zu diesem Artikel. Neueste Nachrichten aus Wissenschaft und Technik, neue Elektronik: Maschine zum Ausdünnen von Blumen im Garten
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