Thermisch stabiler Leistungsverstärker. Enzyklopädie der Funkelektronik und Elektrotechnik

Lexikon der Funkelektronik und Elektrotechnik / Transistor-Leistungsverstärker

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Eine Besonderheit des Geräts ist seine extreme Einfachheit und hohe Temperaturstabilität, die es ermöglicht, die Endstufentransistoren bei Sperrschichttemperaturen nahe der Grenze zu betreiben.

Die wichtigsten Parameter:

• Nennausgangsleistung, W, bei einer Last mit einem Widerstand von 4 Ohm.......25
• Nenneingangsspannung, V ....... 1
• Harmonischer Koeffizient, % nicht mehr, bei Frequenz, Hz 1.......000
• 5.......000
• 10.......000
• 20.......000
• Intermodulationsverzerrungskoeffizient (bei Anlegen von Signalen mit einer Frequenz von 160 Hz und 1,4 kHz und einem Amplitudenverhältnis von 4:1), %, nicht mehr ....... 0,3
• Leistungsband, Hz.......20...150 000
• Maximale Anstiegsgeschwindigkeit der Ausgangsspannung, V/µs.......8
• Eingangsimpedanz, kOhm.......150

Der Verstärker ist zweistufig. Die erste Stufe erfolgt am Operationsverstärker A1, die zweite an den Transistoren V3, V5-V7. Um die größtmögliche Reichweite des verstärkten Signals zu erhalten, wurde die sogenannte „floating“ Stromversorgung des Operationsverstärkers verwendet (indem ein Teil des Ausgangssignals über den Widerstand R6 dem Stromkreis zugeführt wird). Die Ausgangsstufe basiert auf der Schaltung des sogenannten „Parallelverstärkers“, der in Leistungsverstärkern mit geringer Leistung (bis zu 1 W) Anwendung gefunden hat.

Um die Amplitudeneigenschaften zwischen den Basen der Transistoren V6, V7 zu verbessern, ist eine Diode V4 enthalten. Bei fehlendem Signal und bis zum Erreichen eines bestimmten Pegels ist diese Diode geschlossen und hat keinen Einfluss auf den Betrieb der Kaskade. Im Moment der Begrenzung des in positiver Richtung wachsenden Signals, wenn die Ströme durch den Widerstand R7 und die Basis des Transistors V6 gleich werden und der Transistor V5 schließt, beginnt die Sperrspannung an der Diode V4 abzunehmen, da die Der Transistor V3 ist offen und das Signal an seinem Emitter steigt weiter an. Schließlich kommt der Moment, in dem die Diode öffnet und anstelle des Verstärkungskanals V5-V6 der Kanal V3-V4-V6 gebildet wird. Bei der Verstärkung eines Signals, das in negativer Richtung ansteigt, entsteht auf ähnliche Weise der V5-V4-V7-Kanal. Der Widerstand R8, der die Diode V4 überbrückt, verhindert scharfe Unterbrechungen des Ausgangssignals in den Momenten, in denen die Transistoren V3, V5 geschlossen und die Diode V4 geöffnet werden.

Die hohe thermische Stabilität des Verstärkers wird durch eine gute thermische Kopplung zwischen den Transistoren V3, V6 und V5, V7 erreicht.

Das Vorhandensein von zwei Eingängen vereinfacht den Einsatz des Verstärkers in Multibandsystemen mit Crossover-Filtern am Eingang. In einem Zweiwegesystem reicht es also aus, nur einen Hochpassfilter zwischen den Eingängen eines der Verstärker zu installieren (das Niederfrequenzsignal entsteht durch Subtraktion der Signale vom Ein- und Ausgang des Verstärkers). Filter). Beachten Sie bei Verwendung des invertierenden Eingangs 2, dass der Widerstand der Signalquelle im negativen Rückkopplungskreis ^ des Operationsverstärkers A1 enthalten ist und daher 15 kOhm nicht überschreiten sollte. Der nicht genutzte Eingang muss in jedem Fall an eine gemeinsame Leitung angeschlossen werden. Um die Stabilität des Verstärkers gegen Selbsterregung am Eingang zu erhöhen, ist es notwendig, einen Tiefpassfilter mit einer Grenzfrequenz von 20 kHz einzuschalten.

Die angegebenen Parameter wurden erhalten, als der Verstärker von einer stabilisierten Quelle gespeist wurde. Wenn die Quelle nicht stabilisiert ist, muss die Versorgungsspannung um 20 % reduziert werden.

Die Transistoren V3, V6 und V5, V7 sind paarweise auf 80 x 70 mm großen Plattenkühlkörpern aus 2 mm dickem, schwarz eloxiertem Aluminiumlegierungsblech montiert. Vor dem Einbau müssen die Kühlflächen der Transistoren mit TsIATIM-201-Fett geschmiert werden. Transistoren werden auf beiden Seiten des Kühlkörpers installiert und mit einer Schraube und Mutter befestigt. Um einen zuverlässigen thermischen Kontakt während der gesamten Betriebsdauer zu gewährleisten, müssen unter den Muttern Federringe angebracht werden. Der Verstärker mit den angegebenen Kühlkörpern ist bei Umgebungstemperaturen von bis zu 35 °C betriebsbereit. Der Ruhestrom (bei Normaltemperatur ca. 50 mA) erhöht sich beim Aufheizen um maximal 15 %.

Anstelle des Operationsverstärkers K140UD8A können Sie im Verstärker die Operationsverstärker K140UD8B, K140UD6, K140UD10, K140UD11, K544UD1, K574UD1 verwenden. Die Spule L1 kann auf einen Rahmen mit einem Durchmesser von 7 und einer Länge von 25 mm gewickelt werden. In diesem Fall sollte es 30 Windungen PEV-2 - 1,0-Draht enthalten, gewickelt in zwei Lagen.

Ein richtig zusammengebauter Verstärker muss nicht eingestellt werden.

Siehe andere Artikel Abschnitt Transistor-Leistungsverstärker.

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