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ENZYKLOPÄDIE DER FUNKELEKTRONIK UND ELEKTROTECHNIK Verstärker der EA-Klasse (Super A, nicht schaltend). Enzyklopädie der Funkelektronik und Elektrotechnik
Lexikon der Funkelektronik und Elektrotechnik / Transistor-Leistungsverstärker (Fünf Optionen) Eine detaillierte Beschreibung wird gegeben, um das Funktionsprinzip und die Herstellung zu studieren. Dieser Audio-Leistungsverstärker wurde unter folgenden Bedingungen entwickelt:
Arbeitsprinzip Ursprünglich wurde dieser UMZCH (Abb. 1) als Modell zur Untersuchung nichtlinearer Verzerrungen in Verstärkern entwickelt. Die Eingangsstufen sollten überhaupt keine „Stufen“-Verzerrung aufweisen. Hierfür eignen sich am besten Kaskaden, die sozusagen parallel zwischen + und - Stromversorgungen (VT1, VT2) geschaltet sind und für die sie den Namen „parallel“ erhalten haben. Der Emitter VT1(VT2) wurde mit einem Potential unterhalb der negativen Eingangsspannung verbunden, um den Zeitpunkt und die Art des Schließens von VT5(VT6) steuern zu können (Modus A, EA, AB, B). Dann entstand die Idee, die Emitter VT1, VT2 über R5 (R6) mit einer Rückkopplungsspannung (OOS) in die bereits gebildeten parallelen (sie sind auch zusammengesetzten) Kaskaden zu versorgen, die das Potential des Emitters VT1 (VT2) senkt und so ein Abrupten verhindert Schließen und Öffnen von VT5 (VT6) und bilden so Ruheströme im EA-Modus. Die Ergebnisse der Untersuchung werden in einem Oszillogramm der Ausgangsströme zusammengefasst (Abb. 2), wobei (1) der Strom in der Last, +I der Strom VT5 und -I der Strom VT6 ist. Die Modi wurden bewusst so eingestellt, dass die Schwelle für das Auftreten von Verzerrungen festgelegt wird. Punkt 2 – Verzerrungen vom Typ „Schritt“ im Modus B, wenn VT5 abrupt geschlossen wurde und VT6 noch nicht geöffnet wurde. Im Punkt 2 sind Signalbursts mit unterschiedlicher Frequenz möglich, die in der Signalzusammensetzung vorliegen oder wenn zwei Frequenzen gleichzeitig am Verstärkereingang eingespeist werden. Eine solche PA hat einen hohen harmonischen Koeffizienten, der HF darin klingt scharf, mit zischenden Obertönen, und die Sinuskurve weist eine erhöhte Abfall-Anstiegs-Steigung auf. Der Transistor, der bei kleinen Signalen langsam geöffnet wurde, öffnet dann abrupt und verzerrt das Signal. Die korrekte Flugbahn ist Linie 3. Es ist zu erkennen, dass sich relativ zur Linie 3 (Halbperiode) eine Sinuskurve (Periode) gebildet hat, was Obertöne mit doppelter Frequenz (Boom) bedeutet. Wenn Modus B verbessert wird, verwandelt sich Bereich 2 in einen hellen Punkt und verschwindet dann. Weiterhin wurde bei der Untersuchung von nichtlinearen Verzerrungen deutlich, dass es auch im Modus A mit hohen Ruheströmen zu Wellenformverzerrungen und einer Erhöhung des Oberwellenkoeffizienten (Punkt 4) kommt, wenn der gegenüberliegende Arm überproportional zum Signal (zu stark) schließt, wodurch der Stromanstieg der Last beschleunigt wird. Der Klang eines solchen Geistes wird sonor sein, mit einem metallischen Echo, wie wenn man einen Gummiball trifft. Aus diesem Grund klangen manche Verstärker mit hohen Parametern und hohen Ruheströmen schlechter und hatten einen schlechteren Eigenklang als schaltungstechnisch einfachere Verstärker. Im Modus A tritt bei starr stabilisiertem Ruhestrom (hier 250 mA, gestrichelte Linie) am Punkt 5 ein scharfer Knick auf, der sich sofort auf die Linearität der Kennlinie des dort öffnenden unteren Arms (4) auswirkt Moment. An Punkt 4 sind Pausen und Bursts des Ausgangssignals möglich. Das bedeutet, dass es nicht so sehr auf den Ruhestrom von Transistoren ankommt, sondern auf ihr sanftes (möglichst nahe an der Form eines Nutzsignals liegendes) Öffnen und Schließen. Dies bestätigt voll und ganz die Korrektheit der Quelle [1] und ermöglicht die Anwendung des ökonomischen Modus A (EA) in dieser PA (Io, Zeilen 7 und 8 in Abb. 2). Dieser Modus wird auch Super A oder Non Switching (ohne Umschalten) [1] genannt, aber der Name EA ist der Wahrheit näher. Tatsache ist, dass EA eine dynamische Reduzierung von Ruheströmen ohne Verschlechterung der Parameter (bei verbesserter Klangqualität!) erzeugt, was die Erwärmung der Ausgangstransistoren durch Reduzierung der Durchgangsströme verringert, den Wirkungsgrad und die Effizienz des Verstärkers erhöht.
Das Funktionsprinzip des Verstärkers (Fig. 3) Das Eingangssignal wird an den nicht invertierenden Eingang des Operationsverstärkers angelegt und auf 8 V verstärkt. Vom Ausgang des Operationsverstärkers über R8 wird das Signal den Basen VT3, VT4 zugeführt. Da die Emitter VT3 und VT4 mit einer stabilisierten Spannungsquelle verbunden sind und die Stromversorgung des Operationsverstärkers ebenfalls stabilisiert ist, hängt der Kollektorstrom VT3, VT4 nur vom Signalpegel und wenig von der Versorgungsspannung ab. Tatsächlich ist VT3(VT4) ein gesteuerter Stromgenerator für VT5(VT6), was bedeutet, dass der Einfluss von Upit auf den Kollektorstrom von VT5 ebenfalls abgeschwächt wird. Und der Strom VT11 wiederum hängt vom Kollektorstrom VT5 ab. Dadurch findet im Verstärker auch ohne Rückkopplung keine Modulation des Nutzsignals durch die Versorgungsspannung statt und die Klangqualität, insbesondere bei tiefen Frequenzen, entspricht der von Verstärkern mit stabilisiertem Netzteil. Leistungsabnahmen werden nur bei maximaler Leistung mit einer Ausgangsspannung nahe der Versorgungsspannung bemerkbar. Die Transistoren VT3 und VT5 (VT4 und VT6) bilden zusammengesetzte Kaskaden, in die ein Teiler eingeführt wird, der die Verstärkung bestimmt. Eine solch erfolgreiche Kombination ermöglicht es, ein negatives Rückkopplungssignal (NFB) direkt an die Emitterschaltung von VT3 (VT4) über R27 (R28) anzulegen und gleichzeitig den Betrieb der Ausgangsstufen im EA einfach zu gestalten Modus, wodurch eine hohe Linearität bei einer hohen Anstiegsgeschwindigkeit und Verstärkung erreicht wird. Die OOS-Spannung wird an den Emitter VT3 (VT4) angelegt, wodurch sein abruptes Schließen verhindert wird. Auch bei Betrieb mit Stromabschaltung bei maximalen Signalpegeln (Osc.6) öffnen die Ausgangstransistoren sanft im Voraus und erzeugen bei niedrigen Signalpegeln (dem günstigsten Bereich für das Auftreten von Oberschwingungen) keine Verzerrungen. Die Verstärkung des Transistorteils des Verstärkers ist gleich dem Verhältnis R27/R17 (R28/R18)+1. Die Verstärkung des gesamten Verstärkers ist gleich dem Verhältnis R5/R3+1. Die Empfindlichkeit des Verstärkers wird durch Auswahl von R3 eingestellt. Auswahl der Betriebsart des Verstärkers Bei der Entwicklung und Prüfung eines UMZCH besteht die Hauptaufgabe darin, maximale Qualität bei minimaler Erwärmung zu erreichen. Der Verstärker wurde in allen Modi von A bis B getestet (Abb. 2, Oszillatoren 6, 7, 8). Bei diesem PA fehlt eigentlich Mode B. Die Abschaltung des Upper-Side-Stroms (Zeile 6) erfolgt bei einem Lower-Side-Strom von mehr als 2A, was sich kaum auf die Form des Nutzsignals auswirkt und tatsächlich auswirkt B. der AB-Modus, nur mit der Ausbildung eines Anstiegs-Abfalls nach dem EA-Prinzip. Es sollte beachtet werden, dass die Form der Ruheströme auf osc.7 idealisiert ist und praktisch Modus A ist. Unangemessen niedriger Wirkungsgrad, Heizung unterschied sich kaum von Modus A, während es keine merkliche Verbesserung des Klangs gibt. Und auch umgekehrt war (laut Autor) der Klang zu glatt, bei manchen Kompositionen gingen die Höhen verloren. Ökonomisch optimal ist der osc.9-Modus, bei dem der Ruhestrom bei maximalem Signal auf 0 abfällt. Die Stromform wurde bei maximaler Effizienz (osc. 8, 40 mA, ohne Cutoff) experimentell bestimmt und die erste Version des Verstärkers hergestellt. Dann wurde es durch Erhöhen des lokalen OOS möglich, den dynamischen Anstieg des Stroms der Eingangstransistoren zu erhöhen, was die Oberwellen um die Hälfte reduzierte. Die Tonqualität hat sich verbessert. Gleichzeitig stellte sich heraus, dass es, wenn der EA-Modus den Strom auf einen geraden Abschnitt bringt, keinen Unterschied mehr macht, ob eine Stromunterbrechung vorliegt oder nicht (Oszillatoren 6 und 8). Der Sound ändert sich kaum. Auf diese Weise wurden die zweite und die folgenden Optionen erstellt. Natürlich kann jeder aus der Familie der Ruhestromkennlinien (Bild 2) nach eigenem Ermessen wählen. Um den Reststrom zu erhöhen (Betrieb ohne Abschaltung), muss R13-R14 auf 360 ... 340 Ohm reduziert werden, wobei die konstante Komponente mit R16 erhöht wird. Um dem Ruhestrom die Form osc.7 zu geben, ist es notwendig, R11-R12 auf 5,6 ... 5,1 k zu reduzieren. (Änderungen müssen bei deaktivierten Ausgangstransistoren vorgenommen werden.) Die erste Version des Verstärkers Sein Schema ist völlig identisch mit dem in Abb. 3 und unterscheidet sich von den folgenden nur in den Nennwerten R13-R14=360 Ohm, R27-R28=4,3k. Der Ruhestrom hat die Form osc.8. Die zweite Version des Verstärkers (Abb. 3) unterscheidet sich vom ersten durch die Änderung der Betriebsmodi von VT3-VT4 und die Einführung eines tieferen EA-Modus (was einen sanfteren Anstieg und Abfall des Ruhestroms bedeutet). Der dynamische Stromanstieg an R13-R14 wurde erhöht und sein konstanter Anteil reduziert (R15-R16). Neben der Verbesserung der Klangqualität steigerte dies die Effizienz der thermischen Kompensation. Der tiefere EA-Modus reduzierte den Pegel sonorer Klangfarben (ungerade Obertöne) erheblich und eliminierte fast vollständig jede Klangfarbenfärbung des Klangs. In Kombination mit der Null-Ausgangsimpedanz des Verstärkers lässt dies alle Lautsprecher sehr hochwertig klingen. Mit der richtigen Wahl des Operationsverstärkers, der Auswahl der Transistoren nach Verstärkung und Elementbewertungen für die Schultersymmetrie beträgt der harmonische Koeffizient nicht mehr als 0,0006 % bei 1 kHz und 0,002 bei einer Frequenz von 20 kHz. Der Ruhestrom hat die Form Osz.6 (0…5 mA). Die dritte Version des Verstärkers (Fig. 4) Aus den Merkmalen der Elementbasis ergeben sich Möglichkeiten zur weiteren Verbesserung der Parameter. Es ist bekannt, dass die Verzerrung von Operationsverstärkern mit der Frequenz, der Ausgangsspannung und dem Strom zunimmt. Es ist schwierig, alle hohen Parameter in einem Betriebssystem zu erreichen. Der Ausweg aus dieser Situation besteht darin, eine Pufferstufe eines Operationsverstärkers mit hoher Belastbarkeit zu verwenden, d. h. zusammengesetzte Einbeziehung von zwei Operationsverstärkern. Die Ausgangsspannung des ersten Operationsverstärkers wird sofort um das 2- bis 4-fache reduziert, der harmonische Koeffizient ist nahezu gleich und die Verstärkung des zweiten (Puffer-)Operationsverstärkers wird verdoppelt. Als erste Stufe verwenden Sie am besten einen Operationsverstärker mit Feldeffekttransistoren am Eingang, mit einem sehr niedrigen Kg und dem ersten Pol über dem Audiobereich, und als zweite Stufe einen Operationsverstärker mit TOC, der haben eine sehr hohe Ausgangsspannungsanstiegsgeschwindigkeit und Belastbarkeit. Hochfrequenz-TOC-Operationsverstärker weisen im Audiobereich eine sehr geringe Verzerrung auf. Es ist auch bekannt, dass die Verstärkung und Linearität der Eigenschaften des Transistors vom Kollektorstrom abhängt, d.h. Je kleiner der Strombereich ist, desto geringer ist die Verzerrung. Der Ausgang ist die Verwendung gepaarter Transistoren in den Ausgangsstufen. Darauf aufbauend wurde eine dritte Version des Verstärkers entwickelt. Mit der richtigen Auswahl des Operationsverstärkers, der Transistorverstärkungen und der Elementnennwerte für Schultersymmetrie ist es realistisch, einen harmonischen Koeffizienten von nicht mehr als 0,0005 % pro 1 kHz und nicht mehr als 0,001 im gesamten Frequenz- und Leistungsbereich zu erreichen.
Vierte Verstärkeroption Der Unterschied besteht in der Verwendung einer stabilisierten Stromversorgung für die Vorklemmen, der Verwendung von FF-Operationsverstärkern und der Möglichkeit, eine Leiterplatte auf SMD-Komponenten (Surface Mount) zu montieren, was ihre Abmessungen erheblich reduziert. Es ist notwendig, SMD-Analoga der im Diagramm angegebenen Transistoren auszuwählen. Wie oben erwähnt, hängen die Klangqualität und der Ausgangsspannungspegel dieses Verstärkers nicht von Drawdowns und Welligkeiten in der Versorgungsspannung ab. Die Verwendung einer stabilisierten Stromversorgung der Vorklemmen gibt dabei nur die Unabhängigkeit des Ruhestroms der Ausgangstransistoren von großen Änderungen der Netzspannung und kann auf Wunsch des Herstellers aufgebracht werden. Die Nummerierung der Komponenten bleibt bei den Optionen 1 und 2.
Fünfte Verstärkeroption Die Verwendung von Verbundtransistoren in den Endstufen ermöglichte eine Vereinfachung der Schaltungs- und Verstärkereinstellungen, was für Anfänger und unerfahrene Funkamateure wichtig ist. Eine deutliche Reduzierung seiner Abmessungen ermöglicht es ihm, mit dem integrierten UMZCH mit höheren Parametern in den Abmessungen zu konkurrieren. Gleichzeitig ist die Verstärkungslinearität bei niedrigen Frequenzen größer als die von UMZCH-Mikroschaltungen, die Ausgangsspannung ist bei einer relativ niedrigen Versorgungsspannung größer und die Unempfindlichkeit gegenüber Versorgungsspannungseinbrüchen, was besonders wichtig für kleine Netzteile ist. Das Diagramm der zweikanaligen Version ist in der folgenden Abbildung dargestellt. In diesem Fall sind die OU und die Spannungsregler VT1-VT2 gemeinsam.
Verstärkeroption 5 erfordert wenig bis gar keine Anpassung. Es kommt darauf an, die Versorgungsspannungen, das Fehlen einer konstanten Spannung am Ausgang und die Einstellung des gewünschten Ruhestroms bei maximal erwärmten Ausgangstransistoren zu überprüfen. Die Drift des Ruhestroms mit der Temperatur ist hier aufgrund der geringeren Stromverstärkung geringer als bei Option 2, aber aufgrund der großen Spannungsverstärkung der Composite-Transistoren ist eine übermäßige Verstärkung und Signalbeschneidung möglich, was für Lautsprecher nicht immer sinnvoll ist. Daher sollten R19-R20 auch bei leistungsstarken Lautsprechern nicht kleiner als 0,075 Ohm gemacht werden. Auf Wunsch können Sie die thermische Kontrolle und den Stromschutz aus Option 2 hinzufügen. Wenn Sie Schwierigkeiten haben, den Widerstand von 0,075 Ohm zu messen, können Sie auf zwei Arten aus der Situation herauskommen. 1) Zwei 0,15-Ohm-Widerstände oder vier 0,3-Ohm-Widerstände parallel schalten. 2) Messen Sie den Widerstand eines Konstantan- oder Nichromdrahts (z. B. durch Zerlegen eines 0,51 Ohm, 1% Drahtwiderstands), richten Sie ihn gerade und teilen Sie ihn entlang der Länge genau in gleiche Teile, um den gewünschten Widerstand zu erhalten. Es ist ratsam, die Enden des Segments auf einer Aspirintablette zu verzinnen und mit Alkohol abzuwischen. Ein begradigtes Stück Nichrom hat keine Induktivität und kann in Form eines Jumpers oder einer Halterung an die Platine gelötet werden. Der Oberschwingungskoeffizient des Verstärkers der 5. Variante wurde nicht gemessen, liegt aber klanglich subjektiv bei nicht mehr als 0,008 % über den gesamten Frequenz- und Leistungsbereich. Als Beispiel in Abb. In Abb. 12-13 zeigt die Leiterplatte der Zweikanalversion des Verstärkers. Die Ausgangstransistoren sind TIP142T/TIP147T in TO-220-Gehäusen und haben kleinere Abmessungen als TIP142/TIP147 in TO-3R-Gehäusen. Beim Einbau in Multimedia-Lautsprecher mit Vibrationen werden R13-R14 durch eine Konstante von 92 ... 100k ersetzt. In einer Miniaturausführung sollte er bei kleinen Heizkörpern so gewählt werden, dass der Ruhestrom bei kalten Heizkörpern 5 ... 10 mA beträgt und im warmen Zustand nie über 40 ... 60 mA ansteigt. Dieser Modus kann als AV + EA klassifiziert werden. Kondensator C1 – kleiner Keramikkondensator, C3 – unpolarer Elektrolyt. Verstärkerparameter vollständig abhängig von der Art des verwendeten Betriebssystems. Die maximal mögliche sinusförmige Ausgangsleistung des Verstärkers der zweiten Option beträgt 120 W, bei einer Last von 4 Ohm und einer Versorgungsspannung über +/-35 V müssen Sie jedoch den Strom von VT11, VT12 (R33, R34) bzw. begrenzen Schalten Sie sie nicht ein, da sonst die Verlustleistung an den Ausgangstransistoren den maximal zulässigen Wert überschreitet. Bei einer Last von nur 4 Ohm muss die Versorgungsspannung nicht über +/-35V erhöht werden. Dies verringert zwar die Ausgangsleistung bei einer Last von 8 Ohm. Lautsprecher mit einem Widerstand von 6-8 Ohm haben laut Autor einen natürlicheren Klang, Lautsprecher mit 4 Ohm mehr Leistung und Dynamik. Der Frequenzgang des Verstärkers ist von Gleichstrom (ohne C1) bis 200 kHz (ohne C2, C6) linear, mit einem sanften Abfall der Amplitude von 200 kHz auf 1 MHz. Wenn am Eingang des Verstärkers ein Signal mit einer Frequenz von 1 MHz und einer Amplitudenmodulation mit einer Frequenz von 1 kHz angelegt wurde, wurde es von einem Mittelwellenempfänger empfangen. An den PA-Eingang (ohne C1) wurde eine konstante Spannung von 0 bis 1V in 10mV-Schritten angelegt, während die Ausgangsspannung absolut linear von 0 bis 30V anstieg, d.h. Der Verstärker verhielt sich wie ein Präzisions-Gleichstromverstärker, was auf seine hohe Verstärkungslinearität und damit auf niedrige Oberwellen und hohe Klangtreue hinweist. Der Verstärker wurde mit Rechteckimpulsen mit einer Frequenz von 2 kHz bei einer ohmschen Last von 6 Ohm getestet. In diesem Fall wurde eine Anstiegsgeschwindigkeit der Ausgangsspannung von 30 V/μs erreicht und nur durch die Quelle der Rechteckimpulse begrenzt, es wurden keine Verzerrung der Signalform und keine Spitzen beobachtet. Nennausgangsspannung = Upit.-5 V. Maximale Ausgangsspannung des Verstärkers = Upit.-3V. Wenn die Versorgungsspannung durch ein bipolar geregeltes Netzteil reduziert wird, nimmt die Amplitude des Ausgangssignals nicht ab, bis das Netzteil den Wert Uout + 5V erreicht, und wenn Upit = Uout + 3V ist, wird das Ausgangssignal allmählich begrenzt. Die Ausgangsimpedanz des Verstärkers = 0. Der Verstärker ist unempfindlich gegenüber dem Hintergrund der Stromversorgung mit einer variablen Komponente bis zu 100 mV. Versorgungsspannungsbereich - von +/- 25 bis +/- 40 V. Die Verzerrungen wurden mit zwei G3-118-Generatoren und im Set enthaltenen Kerbfiltern gemessen. Der Pegel der gesamten nichtlinearen Verzerrung, wenn Signale von 20 Hz bis 20 kHz an den Eingang angelegt wurden, war niedriger als in [1] (Abb. 8) angegeben und lag auf dem Störpegel des S1-65A-Oszilloskops selbst (0,2 ... 0,3 mV bei einer Ausgangsspannung von 32 V), was einen harmonischen Koeffizienten von nicht mehr als 0,002 % impliziert. Dasselbe wurde durch Messungen mit einem Computer-Spektrumanalysator gezeigt. Aber gleichzeitig war das Hauptziel, Bedingung 2 zu erfüllen. Der Verstärker wurde getestet und bei Io = 150 mA mit einem hochwertigen Kühlkörper betrieben. Trotz der relativ großen Teileanzahl besteht der Verstärker selbst aus einer Mikroschaltung und 6 Transistoren (VT3, VT4, VT5, VT6, VT11, VT12). VT1 und VT2 – Spannungsstabilisatoren +/- 15 V; VT7, VT8 – Knoten zur thermischen Kompensation des Ruhestroms der Ausgangstransistoren; VT9, VT10 – Maximalstrombegrenzer (6A). VT1, VT2, VT9, VT10, VD1, VD2, R9, R10, R19-R20, R33, R34 bei Vorhandensein einer separaten stabilisierten +/- 15-V-Quelle und mit einer Verringerung der Ausgangsleistung (Upit. = +/- 25V, Pout 50W) aus dem Schema können Sie ausschließen und eine vereinfachte kleine Version der PA erstellen. Gerät zur Temperaturkompensation Es ist zu beachten, dass sich der Ruhestrom des Verstärkers erheblich ändern kann, wenn sich die Transistoren (insbesondere VT3-VT4) aufwärmen und sich die Versorgungsspannung ändert. Daher müssen Sie den Arbeitspunkt der VT7-VT8-Transistoren (Kompensatoren zum Ändern) genau auswählen Ruhestrom aus Temperatur und Versorgungsspannung). Gleichzeitig beeinflussen lokale Schwankungen des Ruhestroms innerhalb von +/- 20 mA die Parameter des Verstärkers nicht. Nach den Untersuchungen der thermischen Modi des UMZCH kam der Autor zu folgenden Schlussfolgerungen: 1. Eine Erhöhung des Ruhestroms der Ausgangstransistoren um das 2-3-fache kann selbst bei einer leichten Erwärmung des Eingangstransistors mit der niedrigsten Leistung auftreten , daher ist es wünschenswert, die Modi von so vielen Stufen wie möglich zu steuern. 2. Es ist wünschenswert, jeden Ausgangstransistor auf einem separaten Kühler ohne Isolierdichtungen zu platzieren und seine Temperatur zu steuern. Die Temperaturkompensationsvorrichtung arbeitet wie folgt. Der Transistor VT7, ein Stromgenerator, ist über eine Glimmerdichtung an einem VT11-Kühler montiert. (VT8 auf VT12 Kühler). Wenn sich der Kühler erwärmt, steigt der Strom VT7 an und wird über R23 (R24) dem Emitterkreis VT3 (VT4) zugeführt, der ihn bedeckt. Hier wird auch das Signal zur Strombegrenzung der Ausgangstransistoren zugeführt. Durch Auswahl der Widerstände R21-R22 können Sie unterschiedliche Temperaturbedingungen für den Verstärker einstellen. Im Modus 1, einer durchgezogenen Linie (wenn R21, R22 = 100 Ohm), bleibt der Ruhestrom bis zu 65–70 Grad stabil und fällt dann stark auf 0 ab. Im Modus 2 (R21, R22 = 68 Ohm) Der Ruhestrom nimmt proportional zur Temperatur ab, d. h. Das Gerät hält die eingestellte Temperatur. Im Modus 3 (R21,R22 = 150 Ohm) erhöht sich der Ruhestrom nicht mit steigender Temperatur, er verringert sich jedoch nicht, um die Erwärmung der Transistoren zu verringern (das Gerät kann einem bestimmten Strom standhalten). Beim Ändern der Verstärkerversorgungsspannung von +/-25 auf +/- 40 V muss der Wert von R29-R30 so gewählt werden, dass der Offset an R25-R26 0,41-0,432 V beträgt. Der Wert von R29-R30 wird berechnet nach der Formel: R29 (R30), kOhm = Upit. /0,432 - 1k. Als die Ausgangstransistoren bewusst auf Radiatoren kleinerer Fläche umgebaut wurden, baute sich die thermische Kompensationsvorrichtung wieder auf und hielt den angegebenen thermischen Bedingungen stand. In Kombination mit einer geringen Empfindlichkeit gegenüber Stromabnahmen ermöglicht dies die Integration dieser PA in bestehende Geräte, bei denen die Leistung des Netztransformators (z. B. „Vega 50U-122S“) oder im Bereich von \ uXNUMXb\uXNUMXHeizkörper (Musikzentrum). Natürlich ist es möglich, Ultraschallfrequenzen auf Mikroschaltkreisen zusammenzubauen, aber (laut Autor) haben sie nicht die gleiche Klangqualität wie PAs auf diskreten Elementen. Details und Design Im Verstärker verwendet man am besten einen Operationsverstärker mit einer Anstiegsgeschwindigkeit von mindestens 50 V/μs mit geringem Oberwellen- und Eigenrauschen, mit Feldeffekttransistoren am Eingang. Die Transistoren VT3, VT4 sollten mit möglichst hoher Verstärkung, geringem Rauschpegel und geringer Temperaturabhängigkeit des Kollektorstroms ausgewählt werden. Als VT5-VT6 ist es wünschenswert, Transistoren mit hoher Verstärkungsfrequenz und niedriger Kollektorkapazität zu verwenden. Im Verstärker ist es durchaus möglich, den heimischen Operationsverstärker KR574UD1 und Transistoren mit Verstärkungen von 130 - 150 zu verwenden, um einen vorhandenen Verstärker (z. B. Amphiton) aus den gleichen Teilen nachbauen zu können. Die maximal zulässige Spannung aller Transistoren muss in diesem Fall mindestens 80 V betragen. Abhängig vom erforderlichen Uout ist es notwendig, den Widerstand R5 zu ändern, wobei die Bedingung zu beachten ist: (R5/R3)+1=Uout/Uin. Bei Verwendung anderer Ausgangstransistoren (Feldeffekttransistoren oder bei Parallelschaltung) müssen Sie möglicherweise den Widerstand R31-R32 entsprechend dem Spannungsabfall von 0,55 V an ihnen in der Mittelstellung des R16-Motors bei ausgeschaltetem VT11-VT12 auswählen . Nach den Berechnungen des Autors ist es auf Basis dieser Schaltung möglich, eine PA mit einer Ausgangsspannung von 80-100 V zu entwerfen. (Der Verstärker ist in der Lage, eine Ausgangsspannung nahe der Versorgungsspannung zu erzeugen). Komplementäre Paare (VT3 – VT4, VT5 – VT6 usw.) gegenüberliegender Arme sollten sich in der Verstärkung nicht um mehr als 5 % unterscheiden. Symmetrisch angeordnete Widerstände des Ober- und Unterarms werden ebenfalls mit einer Toleranz von 5 % ausgewählt. Dies ist eine notwendige Voraussetzung für die Symmetrie des Ausgangssignals und die Vermeidung nichtlinearer Verzerrungen. Die Widerstände R33 - R34 bestehen aus zwei parallel geschalteten 0,2 Ohm 2W-Widerständen, die übereinander angeordnet sind. R33, R34 müssen nicht induktiv verwendet werden. Verwenden Sie keine drahtgewickelten Widerstände. Spule L1 ist auf einen Widerstand R35 gewickelt, enthält 2 Lagen PEL 0,8-Draht und ist mit Lack oder Kleber imprägniert. L1, C9, R36 sind auf der Ausgangsplatine montiert. Die Oberfläche der Heizkörper VT5 - VT6 beträgt mindestens 30 cm, VT1 - VT2 -1..2 cm. Wenn Sie die Größe der Tafel ändern müssen, kann diese entlang des Rasters verschoben werden. Alle Leiterbahnen sind verlötet. Die stromführenden Leiterbahnen der Stromkreise und der Verbraucher sind mit einer dicken Lotschicht mit einer Lage Kupferdraht verzinnt. Für alle auf Heizkörpern montierten Transistoren ist die Verwendung von Wärmeleitpaste obligatorisch, für Transistoren von Wärmesensoren müssen Dichtungen aus Glimmer bestehen. Als C1 und C3-C4 verwendet man am besten einen unpolaren Elko.
Option 5 Doppelverstärkerplatine
Ansicht von der Lötseite. Größe 55 x 60 mm. Die zweite und dritte Variante des Verstärkers können auf einer Universalplatine montiert werden (Abb. 8, Abb. 9). Beim Abgleichen des Operationsverstärkers zwischen den Pins 1-8 oder 1-5 wird am Punkt Der Widerstand R8 kann je nach Typ des Operationsverstärkers auf die Punkte + und - 5 V auf der Platine geschaltet oder mit einer Brücke versehen werden. Wenn der Operationsverstärker DA6 nicht verwendet wird, sollte die Spur am Punkt X15 geschnitten werden. Bei Verwendung von zwei Operationsverstärkern schaltet der Widerstand R2 auf Pin 2 von DA8. Aufbau des Verstärkers Nachdem Sie die korrekte Installation überprüft haben, sollten Sie:
AC-Schutzeinheit In Notsituationen, wenn Gleichstrom durch den Lautsprecher fließt, brennt seine Spule durch, daher ist der Einsatz eines Lautsprecherschutzes eine Grundvoraussetzung für leistungsstarke Verstärker. Die Schutzeinheit (Abb. 10) arbeitet wie folgt.
Versorgungsspannungsbereich:.........+/-20…+/-60V
Wenn der Strom eingeschaltet wird, beginnt der Kondensator C3 mit dem Laden (von der Stromquelle über R7-R8). Nach 1 sek. Die Spannung daran erreicht einen Wert, der ausreicht, um VT3 zu öffnen, dann öffnet VT4 und das Relais verbindet die Lautsprecher mit seinen Kontakten mit dem Verstärker. Während des normalen Betriebs des PA hat die Wechselspannung von seinem Ausgang keine Zeit, C1-C2 aufzuladen, und im Notfall öffnet die konstante Spannung vom Verstärkerausgang VT1 oder VT2 (je nach Polarität), die Spannung an C3 sinkt und das Relais schaltet die Klimaanlage aus. Bei Fehlalarmen des Schutzes bei hoher Lautstärke sollte die Kapazität C1-C2 erhöht werden. Eine Zeichnung der Leiterplatte des AC-Schutzgerätes ist in Abb. 11 dargestellt. 12 und 1. Es wird empfohlen, für jeden Kanal ein separates Lautsprecherschutzgerät zu verwenden. Das Relais (U P1 ) muss von einer Quelle gespeist werden, die eine niedrigere Kapazität des Leistungsfilters als der Verstärker selbst hat, so dass, wenn der Strom abgeschaltet wird, zuerst das Relais PXNUMX abgeschaltet wird. Das Relais sollte mit möglichst großer Kontaktfläche und Federkraft eingesetzt werden, da Miniaturrelais (insbesondere Reed-Relais) haben Fälle von brennenden Kontakten und die Unfähigkeit, sich im Notfall auszuschalten.
Literatur 1. Ju.Mitrofanov. EA in UMZCH. Radio Nr. 5,1986, XNUMX
Autor: Laikov A.V. (alexandr.laykov@rambler.ru); Veröffentlichung: cxem.net
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Kommentare zum Artikel: Vyacheslav Was ist die Leistung und der Oberwellengehalt der Verstärkeroption 5
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