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ENZYKLOPÄDIE DER FUNKELEKTRONIK UND ELEKTROTECHNIK UMZCH mit tiefem Umweltschutz. Enzyklopädie der Funkelektronik und Elektrotechnik
Lexikon der Funkelektronik und Elektrotechnik / Transistor-Leistungsverstärker Es ist bekannt, dass negative Rückkopplung (NFB) nicht nur den Prozess der Verstärkung des Audiosignals linearisiert, sondern auch dessen Funktionsstabilität und Dämpfung der reaktiven Komponente der Last gewährleistet. Die Wirksamkeit des OOS hängt von seiner Tiefe ab, d. h. von der Intra-Loop-Verstärkung, der Minimierung der immer noch unvermeidlichen stufenweisen Verzögerung des verstärkten Signals und der Eliminierung von Störverbindungen. Um diese Bedingungen zu erfüllen, reicht es nicht aus, nur Hochfrequenztransistoren und Hochgeschwindigkeits-Operationsverstärker zu verwenden; es ist wichtig, unter der Kontrolle der Hauptlinearisierungsfunktion des OOS den Aufbau des UMZCH selbst zu rationalisieren. Wie Veröffentlichungen in der Zeitschrift „Radio“ gezeigt haben, assoziieren viele Designer die Verwendung von Deep OOS mit der Tendenz von UMZCH zur Selbsterregung, dem Auftreten dynamischer Intermodulationsverzerrungen und befürworten die Notwendigkeit, die Tiefe von OOS innerhalb des reproduzierbaren Frequenzbereichs zu begrenzen [1, 2, 3]. Gleichzeitig wird der Kontrolle offensichtlicher Unterschiede zwischen den Ausgangs- und Eingangssignalen des UMZCH sowie der Bewertung der Frequenzabhängigkeit der Intra-Loop-Verstärkung wenig Aufmerksamkeit geschenkt. Diese leicht kontrollierbaren Indikatoren ermöglichen es uns nämlich, die wahren Ursachen von Verstärkungsverzerrungen zu ermitteln und technische Lösungen auszuwählen, mit denen sie beseitigt werden können. Die Leidenschaft, die Tiefe des OOS zu begrenzen, ohne Maßnahmen zur Verbesserung der Stabilität des UMZCH zu ergreifen, führt zu einer Verzögerung der Wirkung des OOS bei höheren Schallfrequenzen und damit zum Auftreten dynamischer Intermodulationsverzerrungen. Die Unterschätzung der Fähigkeit von Deep OOS, stufenförmige Verzerrungen zu beseitigen, veranlasst einige Designer dazu, über sogenannte Schaltverzerrungen nachzudenken und Empfehlungen für die Verwendung des Verstärkungsmodus mit hohem Ruhestrom zu geben [4]. Aus meiner Sicht ist es trotz der sehr widersprüchlichen Einschätzungen des OOS sehr schwierig, einen hochwertigen Verstärker ohne tiefes OOS im gesamten Bereich der reproduzierbaren Audiofrequenzen zu bauen. Es war nicht nur meine eigene Designerfahrung, die es mir ermöglichte, eine solche Schlussfolgerung zu ziehen, sondern auch eine Langzeitanalyse der Ergebnisse der objektiven Kontrolle der Parameter vieler UMZCH, die auf drei All-Union-Amateurfunkausstellungen ausgestellt und gesendet wurden zum Radiomagazin. In allen Fällen erfolgte die Kontrolle der durch die Verstärker verursachten Verzerrungen mithilfe der Methode der Auswahl des Signals von Verzerrungen und Interferenzen durch direktes Subtrahieren der Eingangsspannung des getesteten UMZCH vom Ausgang [5]. Die mit dieser Methode bereitgestellte Möglichkeit einer objektiven und vor allem operativen Qualitätskontrolle der UMZCH-Verstärkung echter Audiosignale ermöglicht den Aufbau eines hochwertigen Verstärkers und überwindet die Angst vor tiefem OOS und dem sogenannten Transistorklang. Bei der Auswahl eines Schaltplans, der UMZCH-Lesern mit tiefem OOS zur Kenntnis gebracht wird, wurden mehrere Verstärkervarianten mit dem sogenannten „Stromspiegel“ getestet. Ihre weithin beworbenen Vorteile rechtfertigten jedoch nicht die für ihre Umsetzung erforderlichen Materialkosten. Große Hoffnungen wurden auf einfachere Verstärker mit zwei Differenzstufen gesetzt. Sie fanden jedoch eine schwer zu beseitigende Tendenz zur Selbsterregung aufgrund der Asymmetrie der Anpassungsschaltungen der Vor- und Endverstärker. Hybrid-UMZCH wurden auch mit verschiedenen Möglichkeiten zur Anpassung und Stromversorgung des Betriebssystems getestet. Als Ergebnis der Experimente wurde die Wahl für das UMZCH getroffen, dessen Schema in Abb. dargestellt ist. 1.
Der Verstärker ist einfach aufgebaut und bietet recht gute Parameter, vor allem aufgrund der Einführung einer tiefen Rückkopplung. Besonders hervorzuheben sind die hohe Linearität bei höheren Audiofrequenzen, ein geringer Ruhestrom, die Möglichkeit, ohne spezielle Lautsprecherschutzvorrichtung vor dem Gleichstromanteil zu arbeiten und die Leistung bei sinkender Versorgungsspannung aufrechtzuerhalten. Nennausgangsleistung UMZCH bei einer Last von 8 Ohm - 16 W, bei einer Last von 4 Ohm - 24 W; reproduzierbarer Frequenzbereich - 20...20 000 Hz; harmonischer Koeffizient, gemessen vom Defektsignalwähler, bei einer Frequenz von 1 kHz - 0,005 %, bei einer Frequenz von 20 kHz - 0,008 % beim maximalen Pegel des Ausgangssignals. Der UMZCH-Vorverstärker ist ein zweistufiger Verstärker mit einem hochohmigen invertierenden Eingang. Der nichtinvertierende Eingang dient zum Ausgleich der Versorgungsspannung, deren Quelle nicht galvanisch mit dem gemeinsamen Draht verbunden ist. Die Transistoren VT1, VT2 der ersten Stufe des Vorverstärkers sind nach dem Schema eines zusammengesetzten Emitterfolgers angeschlossen. Die durch die Kapazität des Kondensators C3 blockierte Basis des Transistors VT3 ist mit dem Widerstandskreis R6R7R8 verbunden. Der in der zweiten Stufe arbeitende Transistor VT4 ist nach dem OE-Schema angeschlossen. Zusammen mit einer Stromquelle an den Transistoren VT5, VT6 sorgt es für eine linearere Verstärkung der Maximalpegel des Audiosignals. Die Stromquelle übernimmt auch die Funktionen eines Strommodusstabilisators des Endverstärkers. Die Differenzschaltung C5R2C6, die zwischen den Eingangs- und Ausgangskreisen des Verstärkers angeschlossen ist, verhindert dessen Selbsterregung und ermöglicht mit dem Kondensator C8 die Verschiebung der Grenzfrequenz des Frequenzgangs über den reproduzierbaren Audiofrequenzbereich hinaus. Die Endstufe des Verstärkers besteht aus komplementären Transistorpaaren, die gemäß einer gemeinsamen Kollektorschaltung verbunden sind. Um den Strommodus zu stabilisieren und Schaltvorgänge zu dämpfen, ist am Eingang des Endverstärkers UMZCH ein Transistor-Shunt VT7, VT8 enthalten, der durch die Spannung an den Basen der Transistoren der Ausgangsstufe VT11, VT12 gesteuert wird. Diese Stabilisierungsmethode [6] gewährleistet die Funktionsfähigkeit des UMZCH bei einer Verdreifachung seiner Versorgungsspannung. Der UMZCH wird von einem autonomen Gleichrichter gespeist, der an eine separate Wicklung des Netztransformators angeschlossen ist. Alle Teile des Verstärkers und Gleichrichters sind auf zwei Glasfaserplatten montiert, zwischen denen die Kühlkörper der Ausgangstransistoren VT11, VT12 und Oxidkondensatoren C 11, C 12 eingeklemmt sind. . Hängende Installation. Spule L1 ist auf Widerstand R15 gewickelt und enthält 30 Windungen PEL-Draht 0,8. Die vorgeschlagene Version des UMZCH-Designs ermöglicht es, die gegenseitige Beeinflussung seiner Schaltkreise untereinander abzuschwächen und ermöglicht die bequeme Platzierung in einem Stereokomplex oder einem Aktivlautsprecher. Die Einrichtung von UMZCH wurde auf die Einstellung (mithilfe des Widerstands R12 oder R13) eines Ruhestroms innerhalb von 15 ... 25 mA reduziert. Der erste Test der UMZCH-Leistung wurde wie üblich durchgeführt, als ein Begrenzungswiderstand R16 und ein Milliamperemeter RA1 an die Unterbrechung des Stromkreises angeschlossen wurden. Um UMZCH-Verzerrungen zu kontrollieren, wurde ein Kompensationswähler mit einem Defektsignal-Vorverstärker verwendet, dessen Schaltung in Abb. dargestellt ist. 2. Darüber hinaus wurde nicht nur das Sinussignal gesteuert, sondern auch das reale Tonsignal während des Betriebs des UMZCH mit der AU. Der Selektor selbst ist eine Widerstandsschaltung R1 - R4, der über den Kondensator C1 (vom Steuerpunkt A) das UMZCH-Eingangssignal und über den Teiler R5 - R7 ein gegenphasiges Ausgangssignal (vom Steuerpunkt B) zugeführt wird. Anschließend werden die Signale durch Anpassen der Widerstände R6 und R5 ausgeglichen und eine Kompensation der Verzögerung des Ausgangssignals durch den Kondensator C2 erreicht. Vom Selektorausgang (Verbindungspunkt der Widerstände R2, R3) wird das verarbeitete Differenzsignal (das sogenannte Defektsignal) über den Kondensator C3 dem Vorverstärker an den Transistoren VT1, VT2 und dann dem Oszilloskop oder Millivoltmeter zugeführt. Um die Größe des Defektsignals abzuschätzen, verwendeten wir die Skalenkalibrierung des Oszilloskopbildschirms oder die Skala eines Milliamperemeters. Dazu wurde durch Drücken der SB1-Taste die am Vorverstärker anliegende Spannung auf das 0,005-fache des UMZCH-Eingangssignals reduziert und anschließend das Defektsignal damit verglichen. Die Arbeitsweise mit dem Selektor wird in [5] ausführlicher beschrieben. Um die Tiefe des OOS bei 1000 und 20 Hz mit dem SB000-Schalter abzuschätzen, sollte der Vorverstärker an den Steuerpunkt B UMZCH angeschlossen und an dessen Eingang Sinussignale der entsprechenden Frequenzen angelegt werden. Der Selektor ist auf einer Glasfaserplatte montiert und für die Dauer der UMZCH-Tests in der Nähe seiner Kontrollpunkte befestigt. Autor: I. Akulichev
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