Klasse-B-Leistungsverstärker mit Verzerrungskorrektur durch Verwendung von direkter Kopplung. Schema, Beschreibung

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ENZYKLOPÄDIE DER FUNKELEKTRONIK UND ELEKTROTECHNIK
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Leistungsverstärker der Klasse B mit Verzerrungskorrektur durch den Einsatz von Direktkopplung. Enzyklopädie der Funkelektronik und Elektrotechnik

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Lexikon der Funkelektronik und Elektrotechnik / Transistor-Leistungsverstärker

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Es hat die folgenden Hauptspezifikationen:

Nennausgangsleistung......60W
Klirrfaktor .......... 0,04 %
Betriebsfrequenzband ...... 20 ... 100000 Hz
Signal-Rauschabstand ...... 90 dB
Versorgungsspannung......±40 V
Ruhestrom......0 mA

Der Hauptnachteil eines im Modus B arbeitenden Verstärkers ist eine ziemlich hohe nichtlineare Verzerrung, insbesondere bei niedrigen Eingangssignalpegeln. Der Nachteil lässt sich aber beseitigen, auch wenn wir in der Endstufe den sparsamen Mode B verwenden.Dieses Prinzip des Verstärkeraufbaus nennt man Feed Forward Error Correction (Verzerrungskorrektur durch Direktverbindung). Die Funktionsweise des Verstärkers ist am Beispiel von Abb. eines.

Klasse-B-Leistungsverstärker mit direkter Kopplungskorrektur, Beispiel
Reis. 1. Diagramm zur Erläuterung des Prinzips der Korrektur von Verzerrungen, die sich aus der Verwendung von Feed-Forward ergeben

Der Verstärker besteht aus einem Verstärker A1, einer Ausgangsstufe (basierend auf den Transistoren VT1, VT2), die im Modus B arbeitet, und Brückenelementen R1, C1, R2 und L1. Die nichtlineare Verzerrungskompensationsbedingung in einem solchen Gerät stimmt mit der Brückenabgleichbedingung überein: L1=RIR2C2. Wenn wir den Widerstand R2 ausschließen, dann ist das Gerät in Abb. 1 kann als herkömmlicher Bassverstärker betrachtet werden, wobei R1 für OOS sorgt, C1 den Frequenzgang korrigiert, L1 die Hochfrequenzerzeugung verhindert. Bei einem solchen Verstärker macht es die Stabilitätsanforderung erforderlich, den Rückkopplungswert mit zunehmender Signalfrequenz zu verringern, was natürlich eine Zunahme der nichtlinearen Verzerrung des Ausgangsstroms i1 bewirkt. Bei Zuschaltung des Widerstandes R2 stellt sich ein Ausgleichsstrom i2 ein und es erfolgt eine wirksame Kompensation bei mittleren und hohen Signalfrequenzen. Bei niedrigen Frequenzen kann das Gleichgewicht der Brücke durch den aktiven Anteil in der Impedanz der Induktivität L1 gestört werden.

Ein ähnliches Verfahren wurde erstmals im englischen Verstärker "Quad 405" verwendet und ermöglichte es, einen harmonischen Koeffizienten bei mittleren Frequenzen von etwa 0,01% zu erhalten.

Ein schematisches Diagramm eines Verstärkers, der auf einer Haushaltselementbasis basiert und ein ähnliches Verfahren zum Kompensieren nichtlinearer Verzerrungen verwendet, ist in 2 gezeigt. 1. Die Arbeit in der Endstufe im Modus B ermöglichte eine Steigerung des Wirkungsgrads und eine Lösung des Problems der thermischen Stabilisierung des Ruhestroms. Der Verstärker besteht aus einem vierstufigen Vorverstärker (basierend auf den Elementen DA1, VT4-VT7, VT8), der im Modus A arbeitet, einer Ausgangsstufe (VT10-VT6), die im Modus B arbeitet, und einer Überlastschutzeinheit der Ausgangsstufe (VT5 , VT31). Der gesamte Verstärker ist von einem tiefen DC-OOS (über den Widerstand RXNUMX) bedeckt, der am Verstärkerausgang eine Nullspannung aufrechterhält.

Reis. 2 (zum Vergrößern anklicken)

Das Ungleichgewicht der Brücke bei niedrigen Frequenzen wird durch einen tiefen OOS kompensiert, dessen Spannung über den Teiler R2R12 dem Emitterkreis des Transistors VT11 zugeführt wird. Um eine Selbsterregung des Verstärkers bei hohen Frequenzen zu verhindern, werden die Elemente L1, L3, R25, R29, R30, C10 verwendet.

Die Spulen LI - L3 sind mit PEV-2 1,0-Draht auf Rahmen mit einem Durchmesser von 7 mm gewickelt, Windung an Windung in zwei Lagen. Spule L2-30 Windungen, LI, L3-46 Windungen. Die Transistoren VT7, VT8, VT9, VT10 sind durch Glimmerdichtungen auf einem gemeinsamen Kühlkörper installiert.

Ein aus brauchbaren Elementen richtig zusammengebauter Verstärker erfordert praktisch keine Abstimmung. Um eine minimale nichtlineare Verzerrung zu erhalten, ist es notwendig, die Brücke durch Auswahl des Kondensators C8 einzustellen. Die Amplitude-Frequenz-, Phasen-Frequenz- und Einschwingeigenschaften des Verstärkers sind in Abb. 3 dargestellt. 40. Zur Stromversorgung ist eine bipolare Quelle erforderlich, die einen Strom von mindestens 2 A bei einer Spannung von ± XNUMX V liefert.

Leistungsverstärker der Klasse B mit Direktkopplungs-Verzerrungskorrektur, Charakteristik
Fig. 3

Literatur

D. I. Ataev, V. A. Bolotnikov. Praktische Schemata für eine hochwertige Tonwiedergabe. M. Radio und Kommunikation. 1986

Veröffentlichung: cxem.net

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