Hochwertiger Verstärker der Klasse B. Diagramm, Beschreibung

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Hochwertiger Verstärker der Klasse B. Enzyklopädie der Funkelektronik und Elektrotechnik

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Lexikon der Funkelektronik und Elektrotechnik / Transistor-Leistungsverstärker

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Eine Besonderheit des Geräts ist die Verwendung der sogenannten Direktkopplung zur Reduzierung nichtlinearer Verzerrungen.

Die wichtigsten Parameter:

Nennfrequenzbereich, Hz.......20...20 000
Nennausgangsleistung (im Nennfrequenzbereich), W: bei einer Last mit einem Widerstand von 8 Ohm mit einer harmonischen Verzerrung von nicht mehr als ....... 0,02 % 30
an einer Last mit einem Widerstand von 4 Ohm.......40
Empfindlichkeit, mV......500
Eingangsimpedanz, kOhm.......20
Relativer Rausch- und Hintergrundpegel, dB.......-75

Der Verstärker enthält einen vierstufigen Vorverstärker im Modus A (Chip A1 und Transistoren V3-V6, V9), eine im Modus B arbeitende Ausgangsstufe (Transistoren V12, V15, V16) und eine Vorrichtung zum Schutz der Ausgangsstufe vor Überlastungen und Kurzschlüssen in der Last (V7, V13).

Die erste Stufe des Vorverstärkers ist am Operationsverstärker A1 montiert, die zweite am Transistor V4 mit einer dynamischen Last (V3) im Kollektorkreis und die dritte am Transistor V9. Ein doppelter Emitterfolger an den Transistoren V5, V6 passt den Eingangswiderstand der Kaskade an Transistor V9 an den Ausgangswiderstand der Kaskade an Transistor V4 an. Die Verstärkung der ersten Stufe beträgt bei Frequenzen über 20 Hz etwa 15. Dank der tiefen Gleichstromrückkopplung über den Widerstand R3 wird der Ausgang des Verstärkers 34 auf Nullpotential gehalten. Durch den Einsatz von Modus B in der Ausgangsstufe konnte der Wirkungsgrad gesteigert und eine thermische Stabilisierung des Ruhestroms vollständig entfallen.

Hochwertiger Verstärker der Klasse B

Um die dem Modus B innewohnenden nichtlinearen Verzerrungen zu reduzieren, werden die Elemente C6*, R15, R29, L1 in den Verstärker eingeführt und bilden eine symmetrische Brücke, in deren einer Diagonale die Ausgangsstufe und in der anderen die Last angeschlossen ist ( Lautsprecher). Vereinfacht ausgedrückt besteht der Verzerrungskompensationsmechanismus darin, dass die in der Ausgangsstufe erzeugte Verzerrungsspannung kein Verzerrungssignal verursachen kann, wenn die Brücke symmetrisch ist. Dank des Widerstands R29 werden nichtlineare Produkte im Ausgangsstromspektrum durch einen „Korrekturstrom“ kompensiert, der über diesen Widerstand direkt zur Last fließt. In diesem Fall werden höhere Harmonische am effektivsten kompensiert (der Widerstandswert des Widerstands R29 wird so gewählt, dass die angezeigten Ströme bei diesen Frequenzen gleich groß und entgegengesetzt gerichtet sind).

Aufgrund des Vorhandenseins einer aktiven Komponente in der Impedanz der Spule L1 wird das Gleichgewicht der Brücke bei niedrigen Frequenzen gestört. Die geringe nichtlineare Verzerrung bei diesen Frequenzen wird hauptsächlich durch tiefe (50...70 dB) OOS gewährleistet, deren Spannung vom Ausgang des Verstärkers an den Emitterkreis des Transistors V4 (über den Teiler R15R12) geliefert wird.

Die Schutzeinrichtung begrenzt den Strom durch die Transistoren V12, V16 bei Überlastung mit dem verstärkten Signal auf 3,5 A und bei Kurzschluss der Last auf 1,5 A. Im oberen (je nach Schaltung) Zweig des Verstärkers Diese Funktionen werden vom Transistor V7 ausgeführt. Liegt kein Signal an, fließt ein Gleichstrom durch die Widerstände R26, R20, R18 und R21, wodurch an den ersten beiden Widerständen ein Spannungsabfall von etwa 0,45 V entsteht.

Wenn ein Signal auftritt, das in positiver Richtung ansteigt, nimmt der Spannungsabfall am Widerstand R20 ab und am Widerstand R26 zu (hauptsächlich aufgrund des Kollektorstroms des Transistors V12). In dem Moment, in dem die Gesamtspannung an den Widerständen R26 und R20 einen Wert von 0,65–0,7 V erreicht, öffnet der Transistor V7 und der Emitter-Kollektor-Abschnitt überbrückt den Widerstand R16, wodurch der Anstieg des Kollektorstroms des Transistors V12 begrenzt wird. Die Diode V8 verhindert, dass die Schutzvorrichtung aufgrund eines Anstiegs des Spannungsabfalls am Widerstand R20 in den Momenten auslöst, in denen sich die Ausgangsspannung in die negative Richtung ändert.

Die Schutzvorrichtung für den unteren (je nach Schaltung) Zweig des Verstärkers funktioniert ähnlich (wenn sich die Polarität des verstärkten Signals ändert). Die Elemente R30, L2, C11, R31, C10, C12 verhindern eine Selbsterregung des Verstärkers.

Anstelle der im Diagramm angegebenen kann der Verstärker die Operationsverstärker K140UD8B, K140UD7, K153UD6, Transistoren KT342G, KT315 mit den Indizes V, G, D, E (V4) verwenden; KT361V (V3, V5, V6), KT361D (V7, V13); KT626A, KT626V (V9, V15); Alle Siliziumdioden, die für einen Durchlassstrom von 10 A (V8, V14) und 50 mA (V10, V11) ausgelegt sind.

Die Spulen L1 und L2 sind Windung für Windung in zwei Lagen mit PEV-2 – 1,0-Draht auf Rahmen mit einem Durchmesser von 7 und einer Länge von 28 mm gewickelt und enthalten 30 bzw. 46 Windungen.

Die Transistoren V9, V12, V15 und V16 sind auf einem Kühlkörper mit einer Kühlfläche von ca. 900 cm2 montiert und von diesem mit 0,1 mm dicken Glimmer-Abstandshaltern isoliert.

Der Verstärker wird von einem Vollwellengleichrichter (Brückengleichrichter) mit Filterkondensatoren mit einer Kapazität von 10 uF gespeist. Der Gleichrichter verwendet 000^1.-1V-Dioden. Der Leistungstransformator besteht aus einem ringförmigen Magnetkern mit einem Außendurchmesser von 203, einem Innendurchmesser von 100 und einer Höhe von 64 mm. Die Primärwicklung (bei 32 V) enthält 220 Windungen PEV-1130-Draht mit einem Durchmesser von 2, die Sekundärwicklung - 0,51 x 2 Windungen PEV-104-Draht - 2. Zwischen den Wicklungen wird ein elektrostatischer Schirm in Form einer Lage PEV-1,3-Draht - 2 angebracht. Der Mittelpunkt der Sekundärwicklung und jeder der Filterkondensatoren, die mit den positiven und negativen Anschlüssen des Gleichrichters verbunden sind, sind mit dem Anschluss der elektrostatischen Abschirmung und dem gemeinsamen Draht des Verstärkers verbunden.

Beim Einrichten eines Verstärkers kommt es darauf an, die C6R29L1R15-Brücke durch Auswahl eines C6*-Kondensators bei einer Frequenz von 50 ... 100 kHz auszubalancieren. Gleichzeitig wird eine minimale Verzerrung des Sinussignals auf dem Oszilloskopbildschirm erreicht.

Siehe andere Artikel Abschnitt Transistor-Leistungsverstärker.

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