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ENCICLOPÉDIA DE RÁDIO ELETRÔNICA E ENGENHARIA ELÉTRICA Cascata final do UMZCH. Enciclopédia de rádio eletrônica e engenharia elétrica
Enciclopédia de eletrônica de rádio e engenharia elétrica / Amplificadores de potência a transistor Em meus projetos anteriores, usei o estágio de saída de um amplificador de corrente de acordo com o circuito de [1] com modo classe “A*”.Com o tempo, surgiu o desejo de fazer um amplificador de potência de 2 vias com filtro crossover ativo. E dado que a distorção de comutação é especialmente pronunciada em altas frequências, é aconselhável utilizar o modo classe “A”, que elimina este tipo de distorção. Mas fazer outro amplificador com modo “A” é muito complicado e caro. Essencialmente, estes são dois amplificadores em um. O resumo "Radio Hobby" [2] publicou um diagrama do estágio de saída de um UMZCH com linearidade classe "A", mas estabilidade térmica e eficiência classe "AB", desenvolvido por Mike Renardson. O autor conseguiu combinar duas ideias publicadas anteriormente na revista "Rádio". Primeiramente, implementado no circuito UMZCH por Yu Mitrofanov [3], garantindo a ausência de distorções de chaveamento em uma corrente quiescente correspondente ao modo “AB”. Em segundo lugar, no circuito de L. Kompanenko [4] utiliza-se um amplificador operacional para estabilizar a queda de tensão através de um resistor no circuito emissor do transistor de saída, o que garante a estabilidade da corrente quiescente. Com base nisso, foi desenvolvido um circuito do estágio de saída UMZCH sem feedback negativo geral. A Figura 1 mostra um diagrama funcional das conexões de realimentação que garantem a operação do transistor VT1 sem corte (no modo classe A). Ao mesmo tempo, o transistor VT2 opera em modo normal (com corte da corrente do coletor durante o meio ciclo de bloqueio da tensão de entrada). Os amplificadores operacionais DA1 e VT1 formam um inversor de sinal no emissor de VT2, portanto, qualquer não linearidade no braço inferior é compensada pelo braço superior altamente linear. Além disso, os amplificadores operacionais DA3 e VT2 fornecem estabilização da corrente quiescente, definida pela queda de tensão no resistor RP1.
Na fig. 2 mostra um diagrama completo do estágio de saída UMZCH.
O sinal de entrada amplificado por tensão é fornecido através de um capacitor de acoplamento C3 e um resistor “anti-toque” R6 para a porta do seguidor de fonte em VT1, cujo ponto de operação é mantido no modo classe “A” por um gerador de corrente estável nos transistores VT2 e VT3. O circuito fonte inclui o resistor R10, que define a tensão de polarização nas bases dos transistores de saída. A partir deste resistor, o sinal é fornecido às entradas não inversoras do amplificador operacional DA2.1 e DA2.2. Esses amplificadores operacionais fornecem cobertura OOS das transições base-emissor dos transistores compostos de saída VT4-VT6 e VT5-VT7. Considerando que a velocidade dos transistores de saída é inferior à do amplificador operacional, foram introduzidas as cadeias de correção R18-C16 e R19-C17. limitar a banda de frequência dos sinais fornecidos às bases dos transistores. Para garantir a estabilidade do estágio de saída, o ganho do amplificador operacional é reduzido e a banda de frequência é limitada pela introdução das cadeias R16-C12 e R17-C13. O modo econômico de operação do transistor de saída VT6 é obtido conectando a entrada inversora DA2.1 aos emissores dos transistores VT6, VT7 de ambos os braços do estágio de saída de 2 ciclos. Isso garante que a corrente quiescente flua através do VT6 mesmo durante o meio ciclo de bloqueio da tensão de entrada. A entrada inversora de outro amplificador operacional DA2.2 é conectada ao resistor R27 no circuito emissor VT7 e garante a estabilização da corrente quiescente dos transistores de saída. A corrente quiescente dos transistores de saída V16 e V17 é definida pela queda de tensão no resistor R10 e é ajustada alterando a corrente através de R10 com o resistor R9. O balanceamento zero na saída em cascata é fornecido por um integrador em DA1 com resistor de ajuste R2. A fonte de alimentação DAT é um estabilizador paramétrico baseado em diodos zener VD3 e VD4. Diodos VD5. VD6 e diodo zener VD7 fornecem proteção da porta do transistor de efeito de campo VT1 contra quebra ao usar amplificadores de tensão de alta tensão em lâmpadas ou transistores [5]. DA2 é alimentado por um estabilizador paramétrico usando diodos zener VD8, VD9, e a energia síncrona de rastreamento é fornecida ao ponto comum dos diodos zener da saída do seguidor de fonte para VT1. O amplificador é colocado sobre uma placa cujo desenho é mostrado na Fig. 3. Neste regime, em princípio, são utilizados apenas componentes nacionais, embora não haja restrições à sua substituição por análogos importados, com exceção do DA2 (K157UD2), que não possui análogos diretos.
Ao testar o circuito, os transistores KT6G e KT7G foram usados como VT818, VT819. Sua substituição subsequente por 2SA1302 e 2SC3281 importados praticamente não teve efeito na qualidade do som. Transistores de saída VT4, VT6 e VT5. Os VT7 são instalados aos pares em dissipadores de calor com área de cerca de 300 cm2 cada. Os transistores VT1 e VT3 são equipados com pequenos dissipadores de calor de placas (cerca de 5 cm2) feitos de folha de alumínio com 2 mm de espessura. Os resistores que determinam os parâmetros de proteção ambiental (R20...R23. R26. R27) devem ter uma tolerância de 1% ou ser selecionados com uma dispersão de resistência de cerca de 1%. Configurar. Primeiro, defina zero na saída do UMZCH com o resistor de corte R2 e, em seguida, a corrente quiescente necessária dos transistores de saída usando R9. Ele pode ser definido com mais precisão aplicando um sinal de onda senoidal de 2 tons com uma frequência de diferença de 1 kHz à entrada (por exemplo, 10 e 11 kHz ou 19 e 20 kHz) e conectando um sinal de baixa potência (1-2 W) alto-falante de banda larga para a saída. Na corrente quiescente zero (resistência máxima R9), um tom de diferença com frequência de 1 kHz é claramente audível. À medida que a corrente quiescente aumenta, ela diminui para um nível quase inaudível. Se um novo aumento na corrente não levar a uma diminuição no nível sonoro, o ajuste estará concluído. Corrente quiescente dos transistores de saída VT6. O VT7 praticamente não depende da temperatura de seus gabinetes e apenas muda ligeiramente com o aquecimento dos transistores VT1 e VT3. E como eles têm dependências opostas de temperatura do coeficiente de transferência de corrente e operam no modo classe “A” com liberação constante de calor, uma ligeira mudança na tensão no resistor R10 ocorre apenas durante o aquecimento e não muda posteriormente. Comparações da cascata descrita com um estágio de saída de 2 ciclos em transistores de efeito de campo típicos para equipamentos Hi-End de [6] e uma cascata com modo “A” [1] mostraram que em termos de qualidade de som está mais próxima de “ A+” e visivelmente superior à cascata nos transistores de efeito de campo, operando no modo “AB”. O estágio de saída proposto, juntamente com um amplificador de tensão transistorizado de (51), é adequado para tocar música de qualquer gênero devido às pequenas alterações feitas no sinal de áudio original. Literatura
Autor: A. Kopysov, Nerekhta, região de Kostroma
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