Amplificador de potência termicamente estável. Enciclopédia de rádio eletrônica e engenharia elétrica

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Uma característica distintiva do dispositivo é sua extrema simplicidade e estabilidade em altas temperaturas, o que permite a operação dos transistores do estágio de saída em temperaturas de junção próximas à temperatura limite.

Os principais parâmetros:

• Potência nominal de saída, W, em uma carga com resistência de 4 Ohm.......25
• Tensão nominal de entrada, V ....... 1
• Coeficiente harmônico, %, não mais, na frequência, Hz 1......000
• 5.......000
• 10.......000
• 20.......000
• Coeficiente de distorção de intermodulação (ao aplicar sinais com frequência de 160 Hz e 1,4 kHz e relação de amplitude de 4:1), %, não superior a ...... 0,3
• Faixa de potência, Hz......20...150 000
• Taxa máxima de aumento da tensão de saída, V/µs.......8
• Impedância de entrada, kOhm.......150

O amplificador é de dois estágios. O primeiro estágio é feito no amplificador operacional A1, o segundo - nos transistores V3, V5-V7. Para obter o alcance máximo possível do sinal amplificado, é utilizada a chamada fonte de alimentação “flutuante” do amplificador operacional (fornecendo parte do sinal de saída ao circuito de potência através do resistor R6). O estágio de saída é baseado no circuito do chamado amplificador “paralelo”, que tem aplicação em amplificadores de potência de baixa potência (até 1 W).

Para melhorar as características de amplitude, um diodo V6 é incluído entre as bases dos transistores V7, V4. Na ausência de sinal e até atingir um determinado nível, este diodo é fechado e não afeta o funcionamento da cascata. No momento de limitar o aumento do sinal na direção positiva, quando as correntes através do resistor R7 e da base do transistor V6 se tornam iguais e o transistor V5 fecha, a tensão de polarização reversa no diodo V4 começa a diminuir, pois o transistor V3 está aberto, e o sinal no seu emissor continua a aumentar. Finalmente, chega o momento em que o diodo se abre e, em vez do canal de amplificação V5-V6, é formado o canal V3-V4-V6. Quando o sinal aumenta na direção negativa, o canal V5-V4-V7 é formado de forma semelhante. O resistor R8, diodo shunt V4, elimina quebras bruscas no sinal de saída nos momentos em que os transistores V3, V5 fecham e o diodo V4 abre.

A alta estabilidade térmica do amplificador é alcançada usando um bom acoplamento térmico entre os transistores V3, V6 e V5, V7.

A presença de duas entradas simplifica o uso do amplificador em sistemas multibanda com filtros cruzados na entrada. Assim, em um sistema bidirecional, basta instalar apenas um filtro passa-alta entre as entradas de um dos amplificadores (o sinal de baixa frequência é formado subtraindo os sinais da entrada e saída do filtro). Ao usar a entrada inversora 2, lembre-se de que a resistência da fonte de sinal está incluída no circuito de feedback negativo ao redor do amplificador operacional A1, portanto, não deve exceder 15 kOhm. Em qualquer caso, a entrada não utilizada deve ser conectada ao fio comum. Para aumentar a estabilidade do amplificador contra autoexcitação, é necessário habilitar um filtro passa-baixa na entrada com frequência de corte de 20 kHz.

Os parâmetros especificados foram obtidos quando o amplificador foi alimentado por uma fonte estabilizada. Se a fonte estiver desestabilizada, a tensão de alimentação deverá ser reduzida em 20%.

Os transistores V3, V6 e V5, V7 são montados aos pares em dissipadores de calor de placas medindo 80 X 70 mm, feitos de chapa de liga de alumínio com 2 mm de espessura, anodizada na cor preta. Antes da instalação, as superfícies de resfriamento dos transistores devem ser lubrificadas com lubrificante CIATIM-201. Os transistores são instalados em ambos os lados do dissipador de calor e fixados com um parafuso e uma porca. Para garantir um contato térmico confiável durante todo o período de operação, é necessário colocar arruelas de pressão sob as porcas. Um amplificador com os dissipadores de calor especificados funciona em temperaturas ambientes de até 35 °C. A corrente quiescente (em temperatura normal - cerca de 50 mA) aumenta quando aquecida em não mais que 15%.

Em vez do amplificador operacional K140UD8A, você pode usar o amplificador operacional K140UD8B, K140UD6, K140UD10, K140UD11, K544UD1, K574UD1 no amplificador. A bobina L1 pode ser enrolada em uma moldura com diâmetro de 7 e comprimento de 25 mm. Neste caso, deverá conter 30 voltas de fio PEV-2 - 1,0, enroladas em duas camadas.

Um amplificador montado corretamente não requer ajuste.

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