Komplementärer Transistor-Leistungsverstärker mit voller Armsymmetrie für beide Halbwellen des verstärkten Signals und mit einer doppelten Differenzstufe am Eingang. Enzyklopädie der Funkelektronik und Elektrotechnik

Lexikon der Funkelektronik und Elektrotechnik / Transistor-Leistungsverstärker

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Es hat die folgenden Hauptspezifikationen:

Nennausgangsleistung ...... 60 W
Klirrfaktor .......... 0,04 %
Betriebsfrequenzband .......... 20 ... 150 Hz
Signal-Rauschabstand .......... 88 dB
Versorgungsspannung .......... ±40 V
Ruhestrom ................ 60 mA

Der Verstärker besteht vollständig aus Komplementärtransistoren. Es funktioniert im AB-Modus. Durch die eingesetzten Schaltungslösungen konnten nichtlineare Verzerrungen auf ein Minimum reduziert werden. Das Hauptmerkmal des Verstärkers ist die Symmetrie der Arme für beide Halbwellen des verstärkten Signals. Dadurch war es möglich, die nichtlineare Verzerrung des Verstärkers zu reduzieren, ohne OOS einzuführen. Ein weiteres Merkmal der steht im Endstufenkreis, der es ermöglicht, das Signal nicht nur in Strom, sondern auch in Spannung zu verstärken. Gleichzeitig wird die Arbeitsweise der Transistoren der Vorstufe erleichtert, da die erforderliche Signalamplitude deutlich geringer ist als bei einer herkömmlichen Endstufe.

Abb.1 (zum Vergrößern anklicken)

Das schematische Diagramm des Verstärkers ist in Abb. 1 dargestellt. Es enthält eine Differenzstufe mit komplementären Transistoren (VT1, VT4, VT2, VT5), eine Spannungsverstärkungsstufe [VT7, VT8], eine Ausgangsstufe (VT10 - VT13, VT15, VT16) und eine Überstromschutzvorrichtung (VT14, VT17) . Die Differenzeingangsstufe an komplementären Transistoren hat einen zusätzlichen Vorteil gegenüber der üblichen: Wenn die Basisströme der Transistoren VT1 und VT2 (VT4 und VT5) gleich sind, fließt möglicherweise überhaupt kein Strom durch die Widerstände R2 und R3 und durch den Widerstand R30. Dies ermöglicht es, ohne den Ausgleich der Kaskade zu verletzen, den Widerstand dieser Widerstände in einem ziemlich großen Bereich zu ändern. Um den Spannungsübertragungskoeffizienten zu erhöhen und die Linearität bei hoher thermischer Stabilität zu verbessern, sind Stromquellen an den Transistoren VT3 und VT6 in den Emitterkreisen der Transistoren der Differenzstufe enthalten. Die Spannungsverstärkungsstufe wird auf einem komplementären Paar von Transistoren VT7 und VT8 ausgeführt, die im Modus A arbeiten.

Die Zweige der Ausgangsstufe enthalten drei Transistoren VT10, VT12, VT15 (VT11, VT13, VT16), die jeweils durch lokale OOS über die Widerstände R25 und R29 (bzw. R26 und R31) abgedeckt sind. In diesem Fall nähert sich die Spannungsverstärkung jedes Trios von Transistoren drei. Lokales OOS ermöglicht es auch, die Streuung in den Verstärkungskoeffizienten der Ausgangsstufenzweige zu reduzieren, was die Anforderung an identische Parameter von komplementären Transistoren reduziert. Ein weiteres Merkmal der Ausgangsstufe ist wie folgt. Die Spannung des lokalen OOS, der das Trio von Transistoren abdeckt, wird von den Widerständen R34 und R35 entfernt, wobei die Spannung darüber proportional zu allen Änderungen im Strom der Ausgangstransistoren ist (einschließlich in Abhängigkeit von der Temperatur). Dadurch wird der Ruhestrom der Ausgangstransistoren zusätzlich stabilisiert. Die Vorspannung der Transistoren VT10 und VT11 hängt vom Spannungsabfall im Emitter-Kollektor-Abschnitt des Transistors VT9 ab, der vom Teiler an den Elementen VD4, R20 - R22 eingestellt wird.

Das parametrische OOS über die Diode VD4, die sich auf einem gemeinsamen Kühlkörper mit den Ausgangstransistoren befindet, sorgt für eine Temperaturstabilisierung des Ruhestroms der Transistoren VT15, VT16. Mit steigender Temperatur nimmt auch der Spannungsabfall an der VD4-Diode ab, während auch die Emitter-Kollektor-Spannung VT9 abnimmt. All dies ermöglicht es Ihnen, den Ruhestrom der Transistorausgänge bei unterschiedlichen Leistungsstufen und Schwankungen der Umgebungstemperatur auf einem konstanten Niveau zu halten. Der gesamte Verstärker ist von einem gemeinsamen OOS abgedeckt, dessen Spannung vom Ausgang des Verstärkers über den Teiler R30, RI5, C3 an die Basen der Transistoren VT4, VT5 geliefert wird.

Die Elemente C1, C5, C6, C7, C8, C9, R44, L1 dienen zur Korrektur des Frequenzgangs bei hohen Frequenzen. Sie gewährleisten auch die Stabilität des Verstärkers bei Abdeckung seines gesamten OOS und bei möglichen Lastwechseln. Die Transistoren VT14, VT17 überbrücken die Emitterverbindung der Ausgangstransistoren während einer Überlastung. Der Verstärker wird von einer unstabilisierten bipolaren ± 40-V-Quelle gespeist.

Die Diode VD4 ist auf dem Kühlkörper neben den Transistoren VT15 oder VT16 angeordnet. Der Verstärker verwendet Widerstände MLT, SPZ-1K (R22), Kondensatoren K50-6, KM. Die LI-Spule ist auf einen Widerstand R45 (MLT-2) gewickelt und enthält 10 Windungen PEV-2 0,8-Draht. Zur Stromversorgung des Verstärkers ist eine bipolare Quelle erforderlich, die einen Strom von mindestens 40 A bei einer Spannung von ± 2 V liefert.

Die Einstellung des aus wartungsfähigen Elementen zusammengesetzten Verstärkers besteht darin, die korrekte Installation zu überprüfen und den Anfangsstrom der Kollektoren VT15 und VT16 (50 ... 70 mA) mit dem Widerstand R22 einzustellen.

Die Amplituden-Frequenz- und Phasen-Frequenz-Kennlinien eines normal arbeitenden Verstärkers sind in Abb. 2 dargestellt.

Ris.2

Literatur

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

Veröffentlichung: N. Bolschakow, rf.atnn.ru

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