|
Arabic
Bengali
Chinese
English
French
German
Hebrew
Hindi
Italian
Japanese
Korean
Malay
Polish
Portuguese
Spanish
Turkish
Ukrainian
Vietnamese|
ENCICLOPÉDIA DE RÁDIO ELETRÔNICA E ENGENHARIA ELÉTRICA UMZCH sem feedback geral. Enciclopédia de rádio eletrônica e engenharia elétrica
Enciclopédia de eletrônica de rádio e engenharia elétrica / Amplificadores de potência a transistor O UMZCH proposto é construído sem feedback geral. Repetidamente, comparando o método de escuta, a qualidade de diferentes transistores UMZCH com OOS, tive que pensar em como melhorar sua capacidade de transmitir uma imagem de palco completa e tornar a localização das fontes mais natural. O resultado de pesquisas nessa direção foram as soluções de circuito UMZCH, nas quais não há proteção ambiental ou é local. Na minha opinião, existem dois motivos principais para a violação da naturalidade da imagem musical. Em primeiro lugar, esta é a introdução de distorções de fase no sinal e a expansão do espectro de distorções no UMZCH de 00С - para transmitir um som mais claro ou mais suave, o equilíbrio entre os harmônicos é importante. Em segundo lugar, o controle da tensão do sinal fornecido ao alto-falante é apresentado como "violência" no sistema de alto-falantes. De fato, inicialmente, ao gravar fonogramas, o som é percebido como um nível de pressão, ou seja, como potência em seu cálculo integral. E, portanto, ao reproduzir fonogramas, o amplificador deve transmitir a potência do sinal, e não apenas os valores instantâneos de corrente ou tensão. Nessa condição, menos distorção é introduzida no sinal de saída, o que tem um efeito muito favorável na precisão da transferência da imagem do palco. Parei de medir os parâmetros técnicos do meu UMZCH há cinco anos, porque ao ouvir repetidamente amplificadores feitos sob medida, ninguém dava preferência a um ou outro parâmetro técnico. O principal critério é uma avaliação subjetiva das propriedades de cada amplificador, e o fato de que os amplificadores podem diferir significativamente por esse critério é conhecido, talvez, por todos! Assim, levando em consideração as avaliações subjetivas das propriedades do UMZCH, a opção proposta será um excelente substituto para muitos amplificadores industriais. A repetibilidade do projeto foi testada em quatro amostras de um amplificador estéreo semelhante. Parâmetros técnicos principais
A potência máxima em uma carga de 4 ohm é limitada pelo dispositivo de proteção de corrente. Para a audição de controle com este amplificador, um reprodutor de CD DENON DVD 700 e um sistema de alto-falantes Monitor Audio Silver 81 foram usados, um amplificador ARCAM "Diva A-75S" foi usado no caminho de controle. Ao tocar a trilha sonora do CD "Dark Side of the Moon" (Pink Floyd), o helicóptero fantasma subiu um metro acima do sistema de alto-falantes e voou sobre ele, e não de um alto-falante para outro, como costuma acontecer com a maioria dos amplificadores . Imagens de palco e musicais de gravações ao vivo também são transmitidas com bastante naturalidade.
Sobre o circuito amplificador O diagrama de um canal UMZCH é mostrado na fig. 1. Estágio de entrada - diferencial nos transistores VT1, VT5 e VT2, VT6 com fontes de corrente estáveis em VT3, VT4. Segue-se um amplificador de tensão com transistores VT7, VT9, VT11 e VT8, VT10, VT12, cuja peculiaridade é que os transistores não saturam na amplitude máxima da tensão de saída devido aos diodos VD3, VD4. No modo de limitação de amplitude para a tensão do sinal de saída, a corrente de base dos transistores amplificadores de tensão VT7, VT9, VT11 e VT8, VT10, VT12 é limitada e eles operam em um modo que exclui o modo de saturação. Isso garante que não haja atraso na saída da limitação do sinal de saída pela tensão de alimentação. Os transistores são conectados em paralelo para aumentar a corrente de acionamento do gate dos transistores de saída. Isso possibilitou obter a amplitude máxima correspondente a 8 V eff da saída UMZCH com uma carga de 30 ohms. sinal sinusoidal sem distorção até 200 kHz (frequência máxima do gerador). Um sinal de feedback atua da saída do amplificador de tensão através do divisor R15R17R18. Como pode ser visto no diagrama, não há capacitores corretivos no amplificador. Isso se tornou possível porque o estágio de saída foi excluído do loop de realimentação e a estabilidade do amplificador aumentou dramaticamente. O estágio de saída é um seguidor de tensão feito em transistores de efeito de campo complementares da HITACHI. Possui a mesma impedância de saída e distorção harmônica simétrica para o sinal positivo e negativo. A maioria dos transistores complementares diferem de várias maneiras, incluindo parâmetros dinâmicos. Portanto, em amplificadores sem realimentação comum, ocorre uma assimetria pronunciada de não linearidade, principalmente em altas frequências; no mínimo, está associado a diferentes propriedades termodinâmicas dos transistores. Em contraste, um amplificador de terminação única tem um espectro harmônico quase igual em ambas as partes da resposta de amplitude (tensão de sinal negativa e positiva), embora esse parâmetro seja numericamente superior a 1% - e ainda soa bem! Neste amplificador, apliquei uma solução de projeto de circuito em que dois transistores de diferentes condutividades com a mesma corrente de dreno trabalham em um estágio de saída push-pull a qualquer momento. Tornou possível reunir os espectros de harmônicos para sinais em diferentes partes da característica de amplitude, e isso foi feito sem um circuito de ponte em cascata. Um pouco mais sobre preferências subjetivas implícitas. Um amplificador com um OOS comum percebe distúrbios de carga reativa, bem como efeitos acústicos externos no sistema móvel da cabeça do alto-falante, controlando a tensão de saída. Na prática, a reprodução do som com esse amplificador é frequentemente expressa pelo espaço "vazio" do palco sonoro entre os alto-falantes e seu centro. Foi realizado um experimento simples. Resistores com uma resistência aproximadamente igual à metade de sua impedância foram conectados em série com os alto-falantes AC, após o que eles ouviram com um amplificador com um OOS geral daqueles fonogramas onde as "quedas" no palco sonoro são mais claramente manifestadas. O resultado da audição confirmou a suposição: tal efeito é muito mais perceptível com um amplificador com feedback comum sem resistores adicionais. O estágio de saída proposto fornece um baixo fator de amortecimento Kд=Rн/RO, aqui a impedância de saída é de 2 ohms. Isso se tornou possível devido à conexão serial dos transistores do estágio de saída e, como resultado, a inclinação do transistor potente equivalente diminuiu pela metade. Essa impedância de saída, na ausência de um OOS comum, possibilitou melhorar a localização das fontes virtuais de som, e para isso é necessário transmitir a fase do sinal da forma mais correta possível. Nesse caso, a taxa de variação do sinal de saída é importante. Com base na medição de parâmetros reais de cabeças dinâmicas de alta frequência, foram obtidos os seguintes resultados: Rк\u4.5d 12.2-XNUMX ohms; euk=0.16-0.33 mH. Para a cabeça de frequência mais alta, valores específicos correspondem à constante de tempo t=Lk/Rk\u0.00027d 12.2 H / 0.000022 Ohm \uXNUMXd XNUMX s, e a frequência de corte desse conversor é fQua=ω/2π=7191 Hz. Acima dessa frequência, o cabeçote dinâmico funciona como um filtro passa-baixo e introduz distorções de fase perceptíveis no sinal transmitido. Os desenvolvedores de alto-falantes prestam atenção especial à seleção de cabeças e filtros dinâmicos com os mesmos parâmetros. Para que o amplificador não tenha um efeito significativo nas propriedades de frequência do caminho de reprodução do som, sua frequência máxima de operação deve exceder a frequência de corte da cabeça de HF em uma ordem de grandeza - neste caso, 71910 Hz, e o giro taxa SR = 29,3 V / μs a 65 V. Vamos calcular a taxa de variação de saída máxima necessária para a opção de amplificador com tensão de saída máxima de 65 V e frequência operacional máxima de 24100 Hz (frequência de corte de passagem baixa de leitores de CD de áudio com DAC sem upsampling ): SR'=2πfmaxUcarregar\u2d 3.14 * 24100 * 65 * 9.8 \u2d 3.14 V / μs. O amplificador fornece a taxa de variação do sinal de saída não inferior a SR=200000*30*1.41*(53*20)=200 V/µs. Assim, o amplificador é capaz de trabalhar com alto-falantes com resposta de frequência estendida (acima de XNUMX kHz). A estabilidade de alta temperatura do estágio de saída não requer o uso de medidas para estabilização adicional da corrente quiescente; com carga ativa, sua resposta de frequência é linear até XNUMX kHz. O esquema do nó de proteção AC é clássico e repetidamente comprovado. Quando a energia é aplicada, há um atraso para conectar a carga em 10 s (pode ser alterado selecionando os resistores R32, R33). Se houver um componente constante na saída do amplificador de mais de ±0,6 V, a carga é desconectada abrindo os contatos do relé. Quando a energia é desligada, a CA é desligada em 0,2 s. A proteção contra sobrecargas de corrente no amplificador é baseada na limitação da corrente de dreno de transistores poderosos, limitando a tensão nas portas com diodos zener e diodos VD13, VD14 e VD15, VD16; assim, a corrente máxima através dos transistores de saída não ultrapassa 7 A. Deve-se observar que esses elementos podem introduzir distorções em frequências acima de 100 kHz, portanto não é recomendável instalá-los desnecessariamente. A descrição dos transistores indica a presença de um diodo zener de dois ânodo embutido no circuito porta-fonte a 15 V, o que permite proteger o portão contra quebras em amplitudes mais altas da tensão de controle. Ganho de tensão de circuito aberto do amplificador Ku=1+(R17/2R15)=51(34 дБ).
(clique para ampliar) Projeto do amplificador Estruturalmente, o amplificador é feito em uma placa de circuito impresso com dimensões de 160x100 mm. Os desenhos de PCB e as localizações dos componentes são mostrados em arroz 2. A placa contém todos os elementos do amplificador e do retificador da fonte de alimentação. Os fios dos circuitos de potência e carga, bem como o circuito de entrada, são conectados a ele. Os transistores são pressionados contra o dissipador de calor diretamente através da placa. Esta solução tem sido usada por mim em meus projetos por mais de 10 anos. Isso permite que você mantenha todas as comunicações mínimas. Como dissipador de calor, qualquer superfície plana de metal é usada, por exemplo, caixas; a localização e fixação da placa em si também não é difícil. Deve-se observar que o fio comum do circuito de entrada não está conectado na placa ao fio comum da fonte de alimentação. Isso é feito para poder conectar os fios comuns dos circuitos correspondentes em um ponto comum (estrela) de um sistema multicanal para reduzir o nível de interferência. Na ausência dessa necessidade, é possível fazer um jumper flutuante entre o ponto de saída para contato X2 e o condutor adjacente do fio comum. O pré-amplificador é alimentado por uma fonte separada com uma tensão que excede a tensão de alimentação do estágio de saída em 10 ... 25 V. Isso proporciona um aproveitamento mais completo da tensão e elimina a penetração do sinal de saída em outros estágios ao longo dos circuitos de potência. No estágio de saída, você pode deixar um transistor cada, caso em que a impedância de saída do amplificador se tornará 1 Ohm, reduzindo o número de diodos no circuito de polarização para três ou quatro ou conectando dois transistores em paralelo ao ombro - então a impedância de saída do amplificador se tornará 0,5 Ohm e a corrente de saída máxima aumentará para 14 A. Nesse caso, novamente, o número de diodos no circuito de polarização deve ser reduzido para três ou quatro. Para casos de conexão paralela ou serial de transistores de saída, existem locais para jumpers na placa do lado da montagem, eles são simplesmente fechados por soldagem de acordo com o esquema de conexão selecionado. A tensão de alimentação do estágio de saída para operação com carga de 8 ohms - não mais que 2x70 V com potência de carga de até 190 W; para 4 ohms - 2x40 V com potência de até 100 watts. Quando dois transistores são conectados em paralelo no braço, a potência com uma carga de 4 ohms atinge 350 W com uma tensão de alimentação de 2x65 V. Os valores máximos de tensão CA dos enrolamentos do transformador de rede indicados no diagrama correspondem a tensões de 2x40 V para alimentar o estágio de saída e um pouco menos de 2x70 V - para estágios preliminares. Quando os transistores de efeito de campo foram conectados em série, o resultado auditivo subjetivo foi o mais favorável e notou-se que o caráter do som tinha recursos inerentes aos amplificadores valvulados. Os transistores de potência paralelos são especialmente úteis em um amplificador de subwoofer com um alto-falante do tipo fechado com um baixo tempo de atraso - o som de tal subwoofer complementa perfeitamente o palco sonoro. Usei um transistor por braço apenas nos amplificadores do meu carro; a sua elevada qualidade permitiu-lhes levar quatro prémios (dois deles em primeiro lugar) no concurso de car audio em 1992. Depois de montar a placa, você deve definir a corrente quiescente do estágio de saída por um conjunto do número necessário de diodos no circuito VD5-VD12. Para fazer isso, basta fornecer energia aos estágios preliminares e de saída. Os transistores do estágio de saída devem ser pressionados contra o dissipador de calor por meio de material isolante elétrico condutor de calor. Dois diodos podem ser deixados no circuito de polarização para os estágios simples e paralelos e quatro para a série. Depois disso, aumentando seu número, a corrente quiescente selecionada é definida. Para exibir as nuances da reprodução, recomendo escolher uma corrente quiescente na faixa de 200 ... 500 mA, depende da área do dissipador de calor utilizado e da eficiência de seu resfriamento. Não são necessárias medidas adicionais para estabilizar a corrente quiescente. O ponto morto para a mudança na temperatura do cristal está em uma corrente quiescente de cerca de 100 mA e uma tensão porta-fonte de 0,6 V. Depois de definir a corrente quiescente, é necessário minimizar a tensão CC na saída do amplificador. Como não há capacitor no circuito de realimentação, o ganho para as tensões CA e CC é igual. A consequência disso pode ser uma pequena tensão CC na saída do amplificador. A prática mostrou que apenas uma tensão positiva de até 1,5 V é encontrada na saída de tal amplificador. Para ajustar o modo, desligue os fusíveis no circuito de alimentação do estágio de saída e aplique energia ao pré-amplificador. A cascata é balanceada escolhendo o ponto de conexão do resistor superior R17 de acordo com o circuito de saída com os diodos VD5-VD12 do circuito de polarização: quanto mais baixo o ponto de jumper do diodo for selecionado de acordo com o circuito, maior será a compensação da constante componente. Ao medir a tensão nos coletores dos transistores VT11 e VT12 com um multímetro em relação ao fio comum, eles alcançam sua igualdade em valor absoluto. Para tal configuração, a placa prevê a instalação de jumpers flutuantes, quando os condutores selecionados são fechados com uma gota de solda no circuito desejado (isso só pode ser feito quando a placa é removida do dissipador de calor). Mas o resistor R17 também pode ser soldado da lateral das peças diretamente na saída de um dos diodos sem retirar a placa do dissipador de calor, e a corrente quiescente pode ser ajustada fechando os diodos na placa com pedaços de arame do lado dos elementos. Isso completa o ajuste do amplificador. Na entrada do amplificador, você pode instalar um capacitor de isolamento de 16 μF C1 (mostrado apenas na placa), por exemplo, o grupo K73-17, mas isso geralmente não é necessário em centros de música estacionários. O relé instalado na placa de circuito impresso é WJ113A, WJ113-2C para uma tensão de 12 ou 24 V ou outro projeto semelhante para uma corrente de pelo menos 16 A, por exemplo, da TTI. Os diodos no circuito de polarização podem ser ajustados para qualquer alta frequência. Os diodos zener domésticos também são aplicáveis, por exemplo, KS215Zh, KS218Zh, KS515G, KS509A-KS509V. Todas as peças usadas no amplificador (exceto os transistores de saída) são vendidas livremente em muitas empresas que vendem componentes de rádio. A documentação para transistores de saída em formato PDF pode ser facilmente encontrada na Internet nos sites de empresas nacionais que vendem componentes de rádio. Autor: A. Grigoriev, Tomsk. Rádio nº 1, 2007; Publicação: cxem.net
Máquina para desbastar flores em jardins
02.05.2024 Microscópio infravermelho avançado
02.05.2024 Armadilha de ar para insetos
01.05.2024
▪ Liga de alumínio ultra-forte criada ▪ Pagamentos digitais quânticos seguros ▪ Tablet HD para pessoas criativas da Wacom ▪ As chances de conhecer alienígenas são quase zero ▪ Amplificadores programáveis de alta precisão
▪ seção do site Manual do Eletricista. Seleção de artigos ▪ artigo Galimatya. expressão popular ▪ artigo Como um verme rasteja? Resposta detalhada ▪ artigo Nó em zigue-zague. Dicas de viagem ▪ artigo Os espectadores não conseguem adivinhar em que mão está a moeda. Segredo do foco
Página principal | Biblioteca | Artigos | Mapa do Site | Revisões do site
www.diagrama.com.ua |
Veja outros artigos seção 
Últimas notícias de ciência e tecnologia, nova eletrônica:
Todos os idiomas desta página