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ENCICLOPÉDIA DE RÁDIO ELETRÔNICA E ENGENHARIA ELÉTRICA Amplificador Hi-Fi em transistores complementares. Enciclopédia de rádio eletrônica e engenharia elétrica
Enciclopédia de eletrônica de rádio e engenharia elétrica / Amplificadores de potência a transistor O circuito amplificador é mostrado na fig. 1. Através do circuito do filtro passa-baixo RC, o sinal entra no estágio de entrada complementar (T1, T2, T3, T4). Se desejar, você pode aumentar a capacitância do capacitor de isolamento C1, mas faz sentido fazer isso apenas no caso de uma frequência de corte muito baixa do sistema emissor de som. Um resistor de linearização R11 de 100 ohms é incluído no circuito emissor do estágio de entrada, enquanto um feedback negativo total de cerca de 30 dB é conectado aos emissores. "Dentro" da cascata, entre o coletor do transistor "inferior" (T2) e o emissor do transistor "superior" (T3), existe um segundo loop de feedback ("interno") de cerca de 18 dB. Isso significa que, com exceção dos transistores T1, T2, ambos os loops têm o mesmo efeito em todos os outros estágios.
Através de um seguidor de emissor (cujo principal papel é deslocar o nível de tensão CC), o sinal do estágio de entrada é alimentado ao amplificador de tensão (T7, T8). Nos emissores dos transistores, os resistores de linearização são novamente instalados aqui. A corrente de coletor desses transistores flui por circuitos que regulam a corrente quiescente dos FETs no amplificador final. Vamos parar por um momento! O coeficiente de temperatura Kt de FETs (ou seja, relação tensão de porta/corrente de dreno) é próximo de zero. Para pequenas correntes é pequeno e negativo, para grandes correntes é pequeno e positivo. A reversão de sinal ocorre para transistores de alta potência em uma corrente de cerca de 100 mA. O amplificador final opera com uma corrente quiescente de 100 mA. Transistores de efeito de campo "balançam" através de seguidores de emissor de transistor, nos quais, como você sabe, Km é positivo. Portanto, é necessário usar um circuito pré-polarizado que compense a dependência da temperatura. A dependência da temperatura dos seguidores do emissor é compensada pelos diodos D3 e D4. A corrente quiescente dos transistores de efeito de campo do amplificador final é ajustada pelo potenciômetro P a um nível de cerca de 100 mA. Os resistores (R29, R30) são instalados nos circuitos de porta dos transistores de efeito de campo para evitar a auto-excitação. Um circuito composto por diodos e diodos zener (D5 ... D8) evita a tensão porta-fonte que é perigosa para transistores de efeito de campo. No circuito fonte dos transistores de efeito de campo, existem resistores (R31 e R32) com valor nominal de 0,47 ohms. Destes, o R32 está marcado com um asterisco - no protótipo, seu valor era zero. Este resistor suaviza possíveis diferenças na transcondutância dos FETs. Como regra, a inclusão de R32 não tem um efeito catastrófico no ganho, pode-se esperar um aumento na distorção em cerca de 20 ... 30%. Como de costume, o circuito RCL na saída do amplificador o protege da auto-excitação em uma impedância de carga reativa extremamente alta. A resistência Rx no circuito emissor T1 na entrada do amplificador é usada para balancear precisamente o amplificador. Se tomarmos R13 e R14 do mesmo valor (6,8 kΩ) e Rx curto, a polarização de saída será bastante satisfatória. Mas se for necessário melhorá-lo, o R13 é reduzido para 6,2 kOhm e, em vez de Rx, um potenciômetro de 1 kOhm é conectado temporariamente. Após cerca de 30 minutos de "aquecimento" do amplificador, este potenciômetro define o nível de tensão de saída para zero. A resistência do potenciômetro é medida e um resistor com valor mais próximo do valor medido é soldado como Rx. Como regra, ao substituir D1 ou D2, torna-se necessário substituir Rx. O capacitor C9 realiza a correção de frequência do amplificador. Provoca um duplo efeito: por um lado, realiza uma correção "atrasada" com uma carga capacitiva dos coletores T7 e T8, e, por outro lado, uma "adiantada", sendo conectada não ao terra, mas a R21. O resistor R34 evita a ocorrência de dois loops de aterramento diferentes quando dois ou mais UMZCH são alimentados por uma fonte de alimentação. O terra na entrada é conectado à caixa ou chassi de metal e ao pré-amplificador, e os outros aterramentos, que são, na verdade, fios de retorno para correntes zero, são conectados separadamente ao ponto zero da fonte de alimentação. Instalação O amplificador é montado em uma placa de circuito impresso de dupla face, na lateral das peças há uma folha de aterramento contínua. O escareamento nos locais de "entrada" dos fios das peças na placa evita curtos-circuitos. Os fios das peças conectadas ao terra são soldados diretamente (sem furos) na folha de aterramento. No desenho de montagem, esses pontos estão marcados em preto. Os dois terminais FETs são montados em cantos de alumínio que se conectam ao dissipador de calor para formar uma ponte térmica, e ambos são fixados à placa. Eles devem ser isolados dos cantos e da placa. O resistor presente no circuito do emissor "fica suspenso no ar", pois é instalado por montagem saliente. Os resistores R29 e R30 para encurtar os fios são soldados na lateral dos trilhos da placa. Os dissipadores de calor não devem formar um "terra falso" com a folha "null", então a folha "null" é interrompida por um arranhão profundo paralelo aos dissipadores de calor. Para resfriamento normal de transistores de efeito de campo, uma superfície de resfriamento de cerca de 400 cm é suficiente2. Os transistores T9 e T10 são fixados à folha "zero" através de uma fina placa de mica. Um curto-circuito pode ocorrer facilmente aqui, portanto, a instalação deve ser cuidadosamente verificada com um ohmímetro. A bobina L1 com um diâmetro de 10 mm consiste em aproximadamente 15 voltas de fio firmemente enroladas com um diâmetro de 0,5 mm (sem núcleo). O resistor R33 está localizado ao longo do eixo L1 e seus terminais são soldados junto com os terminais da bobina e, em seguida, conectados à placa. Os três fios que vão para a fonte de alimentação são torcidos juntos. Os dois fios que levam ao alto-falante também são torcidos em um feixe separado (independentemente dos anteriores). Como grandes correntes fluem aqui, seus campos magnéticos podem aumentar muito a distorção - principalmente em altas frequências. Torcer os fios juntos faz com que os campos magnéticos das correntes que fluem em direções opostas se cancelem. O ponto zero da fonte de alimentação e a saída do alto-falante não estão conectados ao gabinete e os fios que levam a eles não se encaixam com outros fios. Unidade de fornecimento de energia O circuito de alimentação é o mais simples (Fig. 4). O transformador, com uma derivação no meio do enrolamento secundário, alimenta um retificador de onda completa, composto por dois grupos de 2 diodos. A suavização de ondulação é realizada por capacitores com capacidade de pelo menos 4700 microfarads (40 V). Tal unidade pode fornecer energia para dois amplificadores finais.
O limite superior de tensão do enrolamento secundário do transformador é determinado pelo tipo de transistores T7, T8 usados. No caso de utilizar um par de BC 546/556, a tensão de alimentação (na ausência de sinal) não deve ultrapassar 30 ... 32 V. Esses transistores "não toleram" tensões mais altas. Com uma tensão de alimentação de ±30 V, pode ser usado um transformador de 220/2x22,5 V ou 230/2x24 V. Um amplificador com uma tensão de alimentação de ±30 V pode fornecer cerca de 24 W (a 8 ohms) à carga. Os transistores de efeito de campo usados no amplificador final são muito caros. Pelo preço de um desses transistores, você pode comprar o restante do conjunto de peças. Involuntariamente, surge a questão de saber se os custos excedentes são compensados pela melhoria esperada na qualidade. A resposta a esta pergunta depende de muitas circunstâncias, porque: - estamos falando de distorções percebidas subjetivamente, então as sensações sonoras para pessoas diferentes serão diferentes; - a percepção de distorção depende da música que está sendo tocada. Ao tocar música eletrônica puramente "de autor", não faz sentido falar em distorções, pois é impossível saber se essas distorções estavam ou não no material original; - É problemático reproduzir música proveniente de um CD. Segundo os “ouvidos críticos” e o autor, esta música tem uma coloração específica. Tocar a partir de um bom disco analógico ou diretamente de um concerto oferece excelente qualidade. Publicação: cxem.net
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