UMZCH baseado no amplificador operacional KR544UD2. Enciclopédia de rádio eletrônica e engenharia elétrica

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O UMZCH proposto (Fig. 1) é construído com base no amplificador operacional KR544UD2.

Parâmetros UMZCH

Faixa de frequência operacional, Hz, não inferior a 15...30000
Não linearidade da característica de frequência de amplitude, dB, não superior a 2
Potência nominal em carga:
- 4 Ohm, W 40
- 8 Ohm, W 20
Coeficiente harmônico, em Рnom, % não superior a 0,01
Tensão de entrada nominal, V 0,7
Resistência de entrada, kOhm, não inferior a 47
Resistência de saída, Ohm, não superior a 0,03
Nível relativo de ruído e fundo, dB, não superior a -86
Tensões de alimentação nominais, V ±30

O amplificador operacional DA1 é alimentado através dos transistores VT1 e VT2, que reduzem a tensão de alimentação para os valores definidos pelos divisores R3, R4 e R5, R6. As tensões de polarização dos transistores VT3, VT4 são determinadas pela queda de tensão nos resistores R8, R9. Se necessário, DA1 pode ser balanceado usando o divisor R14, R15.

(clique para ampliar)

A corrente quiescente dos transistores terminais VT3, VT4 determina a tensão de polarização nos resistores R11, R12 (0,35 ... 0,4 V), que, em níveis de sinal baixos, mantém os transistores VT5, VT6 no estado fechado mesmo quando a alimentação tensão é aumentada em 10 .. .15% ou superaquecimento em 60...80°. Os resistores R11, R12 estabilizam simultaneamente o modo de operação da cascata pré-terminal VT3, VT4, criando realimentação de corrente negativa local (OOS). O OOS total para tensão é formado pelo divisor R7, R10.

Os filtros passa-baixa R2, C2 e R13, C7 com frequências de corte na região de 60 kHz evitam a auto-excitação do amplificador em altas frequências. Os capacitores C5, C6 corrigem a característica de frequência de fase dos estágios pré-terminal e final. A bobina L1 aumenta a estabilidade do amplificador ao operar em uma carga com maior reatividade.

Montagem e instalação. Ao montar a estrutura, é necessário usar um ferro de solda com bom isolamento e potência não superior a 40 watts. Um desenho da placa de circuito impresso UMZCH é mostrado na fig. 2, e o desenho de montagem - na fig. 3.

A ordem de montagem é a seguinte: jumper S1, resistores, capacitores, bobina L1, amplificador operacional (DA1), transistores VT1 ... VT4, após ajuste preliminar - transistores VT5, VT6. A bobina sem moldura L1 contém 10 voltas de qualquer fio enrolado de cobre com um diâmetro de 1 ... 2 mm. É enrolado em um mandril temporário com um diâmetro de 4 ... 6 mm, por exemplo, em uma caneta ou lápis fino.

Para minimizar a distorção não linear, os transistores VT3 ... VT6 devem ser conectados à placa de circuito impresso com condutores não maiores que 50 mm.

O design ideal do UMZCH é mostrado na fig. 3. Com a ajuda de dois cantos, a placa é parafusada no dissipador de calor e os transistores são soldados diretamente na placa. É mais conveniente fazer isso na seguinte sequência:

- marque o dissipador de calor, faça os furos necessários e corte a rosca MOH neles. O design do dissipador de calor pode ser arbitrário, no entanto, sua área de superfície para uma potência máxima de saída de 60 W deve ser de pelo menos 500 cm2;

- aparafuse a placa ao dissipador de calor;

- instale os transistores VT3, VT4 nos orifícios correspondentes da placa, aparafuse-os ao dissipador de calor e depois solde-os;

- após o ajuste preliminar, monte os transistores VT5, VT6 de forma semelhante;

- depois disso, fios de solda para conectar energia e carga com uma seção transversal de pelo menos 0,5 mm2.

Ajustamento

Para configurar o amplificador, são necessários um osciloscópio, um gerador de baixa frequência, um testador, um manequim de carga e uma fonte de alimentação bipolar com uma tensão de saída de ±30 V a uma corrente de carga de pelo menos 4 A.

A alta estabilidade do UMZCH permite que ele seja alimentado por uma simples fonte de energia não estabilizada. Durante seu ajuste e operação, a alimentação é fornecida ao amplificador através de fusíveis de 5 A. O ajuste é iniciado com os transistores VT5, VT6 desligados e a entrada em curto (pontos 1 e 2 conectados).

Conecte o osciloscópio à saída UMZCH sem carga no modo de sensibilidade máxima e aplique energia brevemente. Se não houver tensão CA na saída, ou seja, o amplificador não está excitado, meça os modos de operação VT3, VT4; tensão nos pinos 7 e 4 DA1. Eles devem estar dentro de 13,4 ... 14 V e diferir um do outro em não mais que 0,3 V. As quedas de tensão nos resistores R11, R12 devem estar dentro de 0,35 ... 0,4 V. Se eles diferirem em mais de 10%, é necessário selecionar os resistores R8, R9. Ao mesmo tempo, seus novos valores ainda devem ser aproximadamente iguais entre si.

No caso de auto-excitação do amplificador, é necessário aumentar as capacitâncias dos capacitores C5, C6, ou cortando o caminho conectando os pinos 1 e 8

DA1 solda um capacitor do tipo KM-5 com capacidade de 5 ... 10 pF para eles.

Meça a tensão de saída DC e se estiver acima de 30mV, balanceie DA1. Para fazer isso, solde um resistor variável com resistência de 100 ... 200 kOhm em vez dos resistores R14 e R15 (a saída do meio até o ponto de sua conexão com o pino 7 de DA1). Girando o eixo deste resistor, alcance o valor de tensão de saída desejado, meça os valores de resistência obtidos e solde os resistores fixos correspondentes R14 e R15. É indesejável usar um resistor de compensação como resistor de balanceamento - devido ao envelhecimento desse resistor, o amplificador pode ficar desequilibrado durante sua operação.

Instale os transistores VT5, VT6 no dissipador de calor e na placa. Aplicando brevemente a energia, certifique-se de que o UMZCH não esteja excitado.

Conecte um resistor com resistência de 16 ohms com potência de 10 ... 15 W à saída do UMZCH e aplique um sinal do gerador à entrada (pontos de desconexão 1 e 2) com um nível de 0,05 V com uma frequência de 1 kHz.

Verifique a simetria da limitação de ambas as meias ondas da onda senoidal.

Se necessário, pelo balanceamento final de DA1, alcance a tensão mínima constante na saída UMZCH.

Conecte a carga nominal - um resistor com resistência de 4 ... 8 ohms com potência de pelo menos 50 W (por exemplo, um reostato) - e meça novamente as principais características do UMZCH.

Após o ajuste final, conecte a fonte de música e o sistema de alto-falante real.

Para operar o amplificador de potência a partir de fontes de sinal com saída de linha padrão de 250 mV (gravador de fita, reprodutor, etc.), você deve usar um pré-amplificador com a capacidade de ajustar o volume e o tom.

Se a fonte do sinal de entrada for montada de acordo com um circuito de alimentação unipolar, quando o amplificador for ligado, poderão ser ouvidos "cliques" nos alto-falantes. Para eliminar este fenômeno, você pode montar um circuito para retardar a conexão do sistema de alto-falantes e proteger os alto-falantes de curtos-circuitos, por exemplo, de acordo com os circuitos dados em [1...3].

Literatura

1. Rádio, 1990, N8.C.63.
2. Rádio, 1991, N1, p.59.
3. Rádio, 1992, N4, p.37.

Autor: A. Fefelov; Publicação: cxem.net

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