UMZCH im Klasse-B-Modus mit kombiniertem Umweltschutz. Enzyklopädie der Funkelektronik und Elektrotechnik

Lexikon der Funkelektronik und Elektrotechnik / Audio

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Bei diesem Verstärker arbeitet die Endstufe im Sparmodus ohne Ruhestrom. Die Verwendung von Hochfrequenztransistoren und einem flachen kombinierten OOS sorgt für ein geringes Maß an nichtlinearer Verzerrung und ein breites Audiofrequenzband.

Der vorgeschlagene Verstärker mit hoher Klangqualität ist relativ einfach. Gegenüber dem in [1] beschriebenen Prototyp weist er durch den Einsatz einer spannungsverstärkenden Ausgangsstufe eine höhere Ausgangsleistung auf. Diese Stufe nutzt die Versorgungsspannung bei hoher Ausgangsleistung und geringer Verzerrung optimal aus.

Einer dieser Verstärker arbeitet erfolgreich im VIA für eine Last in Form von zwei parallel geschalteten Lautsprechern mit einem Widerstand von 6 und 8 Ohm mit einer Gesamtleistung von 200 Watt.

UMZCH ist für den Betrieb mit einem Vorverstärker konzipiert. Die Signalquelle kann ein Minicenter, ein Computer oder ein Radio-Tonbandgerät sein. Wenn diese Geräte nicht die erforderliche Ausgangsspannung liefern, ist es notwendig, dem UMZCH eine zusätzliche Verstärkerstufe mit Lautstärkeregler hinzuzufügen.

Wichtigste technische Merkmale

• Nenneingangsspannung, V......2,5
• Nennausgangsleistung, W, bei kr = 0,1 % bei einer Frequenz von 1 kHz für eine Last von 4 Ohm ..... 150
• für Last 8 Ohm.....80
• Maximale Kurzzeitleistung, W..... 220
• Oberschwingungskoeffizient kg, %, nicht mehr, bei Ausgangsleistung 1...220 W
• bei einer Frequenz von 1 kHz ...... 0,2
• bei einer Frequenz von 20 kHz ..... 0,7
• Betriebsfrequenzbereich, Hz, mit Ungleichmäßigkeit -0,5 dB......10...200000

Beim Verstärker kommt es etwas kritisch auf den Lastwiderstand an, dieser muss aber mindestens 3 Ohm betragen.

Die Parameter wurden mit einem automatischen Verzerrungsmesser S6-11 und einem Niederfrequenz-Präzisionssignalgenerator GZ-122 gemessen.

UMZCH besteht aus einem Vorklemmen-Spannungsverstärker und einem Endleistungsverstärker, die als separate Einheiten zusammengebaut sind.

Der Spannungsverstärker (seine Schaltung ist in Abb. 1 dargestellt) besteht aus zwei Transistoren VT1 und VT2. Beide Kaskaden unterliegen dem örtlichen Umweltschutz. Die Vorspannung an der Basis VT1 wird vom Ausgang des Integrators an den Operationsverstärker DA1 geliefert, dessen Eingang mit dem Ausgang des Verstärkers verbunden ist; Auf diese Weise wird am Ausgang des UMZCH eine „Nullbindung“ mit einer Genauigkeit der Vorspannung des Operationsverstärkers durchgeführt. Er wird von einem parametrischen Stabilisator mit zusätzlichen Filterkondensatoren C3, C5 gespeist. Wenn der Verstärker eingeschaltet ist, trägt ein sanfter Spannungsanstieg an ihnen dazu bei, dass zu diesem Zeitpunkt keine Transienten auftreten. Der Transistor VT2 sorgt für die Hauptsignalverstärkung; Die Wechselspannung an seinem Kollektor beträgt die Hälfte der Leistung, was die Verzerrung deutlich reduziert. Der Kondensator C7 verhindert die Anregung des Verstärkers bei hohen Frequenzen.

Der endgültige Leistungsverstärker (Abb. 2) wird mit lokalen OOS auf VT2-VT9-Transistoren aufgebaut. Seine Spannungsverstärkung, gleich zwei, wird durch das Verhältnis der Widerstände der Widerstände R5 und R8, R6 und R9 bestimmt. Die Kaskade am Transistor VT1 ist eine Vorspannungsquelle für die Transistoren der Ausgangsstufe mit thermischer Stabilisierung durch thermische Rückkopplung. Der Spannungserhöhungskreis (Widerstände R3 und R4, Kondensator C4) wird über den Teiler R19R21 von der Ausgangsspannung gespeist. Die Kondensatoren C2, C3 eliminieren Anregungen, die sich bei einer Eingangssignalfrequenz von mehr als 1 kHz in Form kurzer „Blitze“ bemerkbar machen. Die asymmetrische Ausgangsstufe besteht aus Hochfrequenztransistoren (zwei in jedem Zweig) und arbeitet mit einem Ruhestrom nahe Null.

Der Verstärker wird durch eine kombinierte Rückkopplung des Laststroms (vom Widerstand R20) und der Spannung (vom Ausgang der Endstufe) abgedeckt.

Eine Zeichnung der Leiterplatte des Klemmenspannungsverstärkers mit der Anordnung der Teile ist in Abb. 3 dargestellt. XNUMX.

Eine Zeichnung einer Leiterplatte einer leistungsstarken Kaskade ist in Abb. 4 dargestellt. XNUMX (von der Seite der Teileinstallation und von der Rückseite).

(zum Vergrößern klicken)

Die UMZCH-Installation weist eine Reihe von Funktionen auf und entspricht den Anforderungen für High-Fidelity-Verstärker [2].

Der Klemmenspannungsverstärker ist auf einer Leiterplatte aus doppelseitiger Glasfaserfolie montiert, alle Teile sind auf der Seite der Leiterbahnen verlötet („Aufputzmontage“). Die Folie auf der anderen Seite der Platine dient als Abschirmung und ist eingangsseitig mit einem gemeinsamen Draht verbunden. An der gleichen Stelle ist auch der Schirm des Signalzuleitungskabels angelötet. Um Störungen zu reduzieren, wird der Endverstärker in eine Abschirmung aus verzinntem Blech gelegt und über sechs Leiter, deren Länge bis zu 20 cm betragen kann, mit dem Endverstärker verbunden. Die Adern A, B und C sind miteinander verdrillt. Der gemeinsame Draht muss einen Querschnitt von mindestens 1,5 mm2 haben; Es wird von der Ausgangsseite her mit der Platine verlötet.

Der Endspannungsverstärker wird vom Netztransformator der Ausgangs- und Versorgungskreise entfernt platziert, während die Abschirmung mit dem Verstärkergehäuse in Kontakt kommen kann. Das Gerät wird mit einem abgeschirmten Kabel an den Eingangsanschluss oder an einen zusätzlichen Verstärker angeschlossen, wobei auch ein Kontakt mit dem UMZCH-Gehäuse zulässig ist.

Der Endverstärker ist auf einer Leiterplatte montiert, die ebenfalls aus doppelseitiger Glasfaserfolie besteht; Auch der Einbau von Teilen ist oberflächlich. Widerstände R5, R6, R19, R20 und Kondensatoren C5, C6 mit einem Ausgang sind auf der Rückseite der Platine an die gemeinsame Drahtfolie angelötet, die über Brücken mit einem Querschnitt von 1,5 mm2 mit den entsprechenden Abschnitten der Folie verbunden ist auf der Teilseite. Um den Kondensator C4 anzuschließen, müssen Sie auch die Jumper verlöten.

Spule L1 ist auf einen Dorn mit einem Durchmesser von 10 mm gewickelt und enthält 30 Windungen PEV-2-Draht mit einem Durchmesser von 1 mm. Darin befindet sich ein Widerstand R18.

Die Transistoren VT4 und VT5 sind auf kleinen Kühlkörpern montiert; Die von ihnen abgegebene Verlustleistung kann reduziert werden, indem der Widerstandswert der Widerstände R12, P13 auf 24 0m erhöht wird. Die Ausgangstransistoren sind auf einem gemeinsamen Kühlkörper montiert, der in der Version des Autors als seitliche verdickte Platte eines „Tower“-Gehäuses (Tower) dient, das aus den Designs von Personalcomputern bekannt ist. Die Länge der Leitungen zu den Leistungstransistoren (insbesondere zu den Emittern) sollte minimal sein.

Die Installation von Hochstromstromkreisen muss mit einem hochwertigen Installationskabel mit einem Querschnitt von 2 mm2 erfolgen. Solche Verbindungen werden am besten mit zwei oder drei parallel geschalteten kleineren Drähten hergestellt. Diese Empfehlung gilt auch für das AC-Anschlusskabel.

Zur Stromversorgung des UMZCH eignet sich ein Netztransformator mit einer Leistung von ca. 500 W, der über eine Sekundärwicklung mit Ableitung von der Mitte verfügt. Es ist vorzuziehen, eine „sanfte“ Einbindung des Verstärkers zu organisieren. Dioden im Gleichrichter - KD213A, sie sind auf Kühlkörpern installiert.

Die oben beschriebenen UMZCH-Knoten werden zunächst separat konfiguriert.

Auf der Spannungsverstärkerplatine (siehe Abb. 3) ist Draht B mit einer Brücke mit dem Mittelpunkt des Gleichrichters verbunden, und die mit einer Brücke verlöteten Drähte A und B sind über einen 4,7-kΩ-Widerstand mit dem positiven Ausgang der Stromquelle verbunden (+44 V). Stellen Sie beim Einschalten der Stromversorgung sicher, dass am Kollektor des Transistors VT2 keine konstante Spannung anliegt. Nach der Überprüfung werden die technologischen Brücken entfernt und der obige Widerstand auf die endgültige Leistungsverstärkerplatine zwischen Draht B und dem Minuspol der Stromquelle gelötet. Die Kondensatoren C2, C3 und die leistungsstarken Transistoren VT6-VT9 sind noch nicht mit der Platine verbunden. Nach dem Einschalten stellt der Trimmwiderstand R2 die Spannung an jedem der Widerstände R0,5, R0,55 auf 12 ... 13 V ein, bei einer Ausgangsspannung des Endleistungsverstärkers nahe Null.

Zur gemeinsamen Überprüfung der Platinen wird ein 4,7 kOhm Prozesswiderstand entfernt, leistungsstarke Transistoren VT6-VT9 und eine Spannungsverstärkerplatine an die Endstufenplatine angeschlossen.

Als nächstes muss im Spannungsverstärker die minimale Kapazität des Kondensators C7 ausgewählt werden, bei der ein stabiler Betrieb des UMZCH im unbelasteten und geladenen Modus aufrechterhalten wird. Um die Stabilität in Form eines Signals auf dem Oszilloskopbildschirm zu beurteilen, ist es besser, ein Testsignal vom Typ „Mäander“ mit einer Frequenz von 1 ... 15 kHz zu verwenden. Der vorübergehende Prozess der Signalbildung an den Fronten des „Mäanders“ sollte nicht mehr als zwei oder drei Halbzyklen hochfrequenter Schwingungen betragen. Im Endverstärker sind Kondensatoren C2 und C3 (mit einer Kapazität von 100 ... 500 pF) eingebaut, wenn bei einem Eingangssignal mit einer Frequenz von 2 kHz an den Emittern der Transistoren VT3 und VT15 HF-Schwingungen auftreten.

Die seltenen Transistoren 2T830G und 2T831G können durch ein komplementäres Paar KT850A und KT851A oder importierte mit den entsprechenden Parametern sowie die Transistoren KT816G und KT817G ersetzt werden, wenn die Versorgungsspannung auf ± 35 V reduziert wird. Weniger Hochgeschwindigkeitstransistoren KT8101A, KT808A , KT819G eignen sich auch für die Endstufe. Beim Austausch von Transistoren muss in jedem Fall die Kapazität der Korrekturkondensatoren neu gewählt werden.

Im Verstärker können Sie Keramikkondensatoren K10-17, K10-47 aus thermostabilen Gruppen mit einer Kapazität von bis zu 0,1 μF, Folienkondensatoren mit einer Kapazität von bis zu 4,7 μF und Oxidkondensatoren K50-35 mit einer Kapazität von bis zu verwenden 1000 μF oder K50-18, K50-37

Literatur

1. Akulichev I. UMZCH mit Breitband-OOS. - Radio, 1993, Nr. 1, p. 22.
2. Ataev D. I., Bolotnikov V. A. Funktionseinheiten hochwertiger Tonwiedergabeverstärker. MRB. - M.: Radio und Kommunikation, 1989, S. 121-130.

Autor: V.Batsunov, Tambow

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