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ENCICLOPÉDIA DE RÁDIO ELETRÔNICA E ENGENHARIA ELÉTRICA Teoria: amplificadores de potência AF. Enciclopédia de rádio eletrônica e engenharia elétrica
Enciclopédia de eletrônica de rádio e engenharia elétrica / Radioamador iniciante Para combater a distorção do tipo “step”, uma pequena tensão de polarização inicial é aplicada às bases dos transistores do estágio de saída UMZCH, configurando o modo classe B ou. para garantir que não haja distorção, classe AB, passando uma pequena corrente inicial pelos transistores - a corrente quiescente. Outra forma é introduzir feedback negativo (NFB). reduzindo a distorção. Freqüentemente, ambas as opções são usadas juntas. Porque um divisor de tensão projetado para criar uma polarização inicial consome alguma corrente. é conveniente utilizar a corrente do estágio terminal, que amplifica a tensão e opera no modo classe A. O circuito UMZCH com estágio amplificador pré-terminal e fonte de alimentação unipolar é mostrado na fig. 38.
Vamos dar uma olhada em seu trabalho. O sinal de entrada através do capacitor de desacoplamento C1 é alimentado na base do transistor VT1 do estágio final. A polarização vem através do resistor R1. Na verdade, como vimos anteriormente, este resistor deverá ser conectado entre a base e o coletor do transistor VT1. Porém, como o estágio de saída é um seguidor de emissor, ainda é melhor conectá-lo à saída, onde a tensão CC é a mesma, mas o OOS também cobrirá o estágio de saída, reduzindo a distorção do sinal. O diodo VD1 é conectado na direção direta ao circuito coletor do transistor do estágio de pré-amplificador, cuja queda de tensão cria a polarização inicial nas bases dos transistores do estágio de saída. Seria possível incluir um resistor com uma resistência pequena em vez de um diodo, mas o diodo proporciona melhor estabilidade de temperatura de todo o amplificador. O fato é que com o aumento da temperatura, a tensão base-emissor dos transistores de saída, necessária para fornecer a corrente quiescente selecionada, diminui. A tensão direta através do diodo também diminui com o aumento da temperatura, o que impede o aumento da corrente quiescente. Para amplificadores potentes, este diodo é colocado no radiador dos transistores de saída. Para ajustar a corrente quiescente, selecione o número de diodos conectados em vez de VD1 em série ou paralelo. Você pode adicionar um resistor de sintonia aos diodos. O sinal amplificado pelo estágio de saída de corrente é fornecido através de um capacitor de separação C2 de alta capacidade para a cabeça dinâmica BA1. O capacitor C3, também grande, desvia a fonte de alimentação. É necessário quando a bateria está parcialmente descarregada e sua resistência interna aumentou. Então o capacitor, armazenando a energia da bateria, garante o fornecimento de grandes pulsos de corrente à carga em picos de volume. Com alimentação da rede elétrica, pode ser um capacitor de suavização do retificador. Preste atenção na conexão do resistor de carga do estágio pré-final - não ao positivo da fonte de alimentação, mas à saída do cabeçote dinâmico BA1. Isso não afeta o modo DC do amplificador, uma vez que a resistência do cabeçote é baixa, mas a operação do amplificador em frequências de áudio é visivelmente melhorada como resultado do “aumento de tensão” resultante. Quando uma meia onda positiva do sinal atua na entrada do amplificador, a corrente do transistor VT1 aumenta e a tensão em seu coletor cai, formando uma meia onda negativa do sinal de saída. Neste caso, parte da corrente do coletor ramifica-se na junção base-emissor do transistor VT3, abrindo-o. Quando a meia onda negativa do sinal de entrada atua na entrada do amplificador, os transistores VT1 e VT3 fecham e VT2 abre com a corrente fluindo através do resistor de carga R2. Se sua resistência for significativa, o transistor VT2 abre pior que o VT3. o que leva à limitação das meias ondas positivas do sinal de saída, ou seja, à distorção. Ao conectar o resistor R2 ao pino inferior da cabeça dinâmica do circuito, eliminamos em grande parte essas distorções, uma vez que a tensão instantânea neste pino com meia onda positiva do sinal de saída torna-se maior que a tensão de alimentação. Isso fornece o melhor "acúmulo" do transistor VT2. Concluindo, apresentamos um cálculo aproximado deste amplificador. Vamos supor que a tensão de alimentação seja de 6 V e a resistência do driver seja de 6 ohms (outros dados podem ser usados). A partir dos oscilogramas fica claro que a amplitude do sinal de saída não pode exceder metade da tensão de alimentação, ou seja, 3 V. A amplitude máxima da corrente no cabeçote será, portanto, 3 V/6 Ohm = 0.5 A. A potência máxima de saída do amplificador é igual à metade do produto dos valores de amplitude da corrente e tensão e será ser 0.75 W. A corrente média consumida da fonte de alimentação quando o modo classe B está definido é de 0,32 valores de pico, ou seja, 175 mA e o consumo de energia é de 1.05 W. Na classe AB e modo atual. e o consumo de energia é um pouco maior. A partir daqui fica claro que transistores de média potência devem ser usados no estágio de saída. O cálculo da cascata pré-terminal é ainda mais simples. Se nos perguntarmos o coeficiente de transferência de corrente estática dos transistores de saída (digamos 50). então podemos determinar a amplitude da corrente alternada em suas bases. Será 0.5 A / 50 = 10 mA. A corrente do coletor do estágio pré-terminal também deve ser a mesma. Como metade da tensão de alimentação cai no resistor de carga R2, determinamos sua resistência: 3 V / 0,01 A = 300 Ohms. Encontramos a resistência do resistor R1 multiplicando a resistência da carga pelo coeficiente de transferência de corrente estática do transistor VT1. Se for igual, por exemplo, a 100, a resistência será de 30 kOhm. Este resistor é mais fácil de escolher experimentalmente medindo a tensão nos emissores dos transistores de saída - deve ser metade da tensão da fonte de alimentação. A partir deste cálculo aproximado fica claro que para aumentar a eficiência e eficácia do UMZCH é vantajoso utilizar transistores com alto coeficiente de transferência de corrente. Autor: V.Polyakov, Moscou
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