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ENCICLOPÉDIA DE RÁDIO ELETRÔNICA E ENGENHARIA ELÉTRICA UMZCH com uma fonte de alimentação unipolar. Enciclopédia de rádio eletrônica e engenharia elétrica
Enciclopédia de eletrônica de rádio e engenharia elétrica / Amplificadores de potência a transistor A construção moderna de equipamentos radioeletrônicos domésticos é baseada inteiramente no uso de circuitos integrados funcionais especializados. Essa vantagem indiscutível na produção se transforma em algum inconveniente para quem gosta de consertar o aparelho por conta própria quando não consegue adquirir o microcircuito necessário. Em tal situação, a experiência de radioamadores na criação de nós e blocos separados em elementos discretos pode ajudar. Este artigo descreve um amplificador estéreo para uso em centros de música com a possibilidade adicional de usar um radiador comum de baixa frequência. O diagrama esquemático do UMZCH é mostrado na fig. 1. Nele, os canais de reprodução de som são construídos de forma que, para uma carga de baixa frequência, representem um amplificador de ponte [1]. Em um dos canais o sinal está invertido, enquanto no outro não. Um woofer comum está incluído entre as saídas de canal. O sinal é invertido no estágio do amplificador do buffer de entrada nos transistores VT1 e VT2, que são conectados de acordo com o circuito do transistor composto, o que possibilitou a obtenção de uma alta resistência de entrada do UMZCH. O sinal invertido é alocado no resistor R6 e o não invertido - no resistor R7. Para amplificação subsequente no canal direito, o sinal é retirado do resistor R7 'e no canal esquerdo - do resistor R6.
Como os esquemas de canal são completamente idênticos, descreveremos apenas o canal esquerdo. Na entrada e na saída do estágio de buffer existem filtros R1C2 e R9C6 que suprimem sinais com frequências de 100 kHz e superiores. Se UMZCH for usado sem um canal comum de baixa frequência, o sinal dos estágios de buffer em ambos os canais deve ser removido dos resistores R7 (R7 '). Deles você também pode remover o sinal para alimentar um amplificador de telefone. Os estágios de buffer são alimentados por um regulador de tensão comum. Sua única característica é que as junções base-emissor dos transistores VT3 - VT6 são usadas como diodos zener. Quando ligado novamente, essa transição é um bom diodo zener com uma pequena corrente de estabilização. No ponto de conexão dos resistores R10 e R11, o sinal de entrada é adicionado ao sinal OOS. O ganho do UMZCH depende da relação das resistências desses resistores e, com as classificações indicadas no diagrama, é de 26 dB. O sinal somado é alimentado na base do transistor composto VT7, VT8, carregado no circuito de entrada de baixa resistência R14, R15 do próximo estágio de amplificação, montado no transistor VT9, conectado de acordo com o circuito OB. Uma cascata com essa conexão de transistor é menos dependente do feedback intereletrodo parasita, que tem um bom efeito na resposta de frequência de todo o dispositivo. O estágio de saída e o dispositivo para estabilizar sua corrente quiescente diferem pouco daqueles descritos em [2] e [3]. Tal esquema reduz a distorção de sinais de baixo nível e torna o som mais inteligível e transparente. Outra característica deste estágio de saída é que a tensão CC em suas saídas é um pouco menor que a metade da tensão de alimentação. Isso elimina a necessidade de um regulador de tensão, trazendo a ondulação nos soquetes de saída da fonte de alimentação além da amplitude máxima da amplitude do sinal de saída. Para trabalhar com um canal comum de baixa frequência [1], é necessário que a tensão constante nas saídas do dispositivo seja a mesma e estabilizada. Nesse caso, isso é garantido pela presença de um diodo zener composto comum VD1, VD2, incluído nos circuitos emissores dos estágios de entrada de ambos os canais UMZCH. Em paralelo com o diodo zener composto, um capacitor C10 de capacidade suficientemente grande é conectado. Carregando gradualmente após o fornecimento de energia ao amplificador, ele fornece um aumento suave na tensão em suas saídas, o que elimina o "clique" característico que acompanha a ativação do UMZCH. Os elementos L1, C15, C15' selecionam sinais com frequências abaixo de 250 Hz para um canal comum de baixa frequência e os capacitores C14 e C14' - sinais com frequências acima de 250 Hz para links MF-HF. O switch SA1 permite que você use o UMZCH no modo estéreo sem um canal comum de baixa frequência com alto-falantes convencionais de banda larga. Na posição superior de seu contato móvel, os capacitores C13 e C13' de grande capacidade são acionados, passando toda a banda de frequências amplificadas. Para este projeto, o autor não desenvolveu uma placa de circuito impresso e montou as peças em uma breadboard. Quase todo o amplificador foi montado nele, exceto os estágios de saída. Os transistores VT10, VT11, VT13 - VT16, capacitor C11 e resistores R18 - R21 (bem como partes de outro canal, indicadas por índices) são instalados em um dissipador de calor comum com uma área de superfície de resfriamento de 600 cm2. Os transistores VT13 e VT15 são fixados no dissipador de calor com um parafuso M3 comum. Coloque uma almofada de mica sob os transistores. Para evitar o contato do parafuso com os coletores dos transistores, deve-se colocar sobre ele um pequeno pedaço de tubo de PVC. Os transistores VT14 e VT16 são fixados sem gaxetas. O resistor R21 é soldado aos terminais básicos dos transistores VT15 e VT16, e o capacitor C11 é soldado aos terminais dos coletores VT13, VT15. O transistor VT11 e os resistores R18 - R20 são colocados em uma faixa de textolite com contatos. O coletor do transistor VT10 é soldado na base do transistor VT13. Isso é necessário para um contato térmico confiável com os transistores VT13 e VT15. No UMZCH, os transistores domésticos KT502B podem ser usados em vez do VS640; KT503B - em vez de VS639; KT818AM - em vez de BD912; KT819AM - em vez de BD911, resistores MLT 0,25, capacitores de quaisquer tipos e classificações apropriados. A bobina L1 é sem moldura, contém 320 voltas de fio PEL 1,2, enroladas a granel em um mandril com diâmetro de 45 mm, comprimento do enrolamento - 35 mm. O estabelecimento do UMZCH começa com a verificação da tensão na saída do regulador de tensão (emissor VT3) e nas saídas dos amplificadores de buffer (emissores VT1, VT2). Eles não devem diferir daqueles indicados no diagrama em mais de 10%. Nesta fase da configuração, os fusíveis FU1 e FU2 devem ser removidos. Em seguida, sem conectar a carga, em vez do fusível FU1, ligue o amperímetro. Depois disso, reduzindo gradativamente o limite de sua medição, é necessário certificar-se de que a corrente quiescente do braço superior (de acordo com o circuito) do UMZCH não exceda 100 mA. As mesmas operações são realizadas no outro braço do UMZCH conectando um amperímetro ao local da chave FU2. Além disso, tendo instalado os dois fusíveis no lugar, você deve garantir que as tensões constantes nas saídas de ambos os canais difiram em não mais que 150 mV. Essas próprias tensões devem ser 5 ... 10% abaixo da metade da tensão de alimentação. Se necessário, eles são instalados selecionando os diodos zener VD1 e VD2. Em seguida, em vez dos cabeçotes BA2 e BA3, resistores com resistência de 4 ohms e potência de vários watts são conectados às saídas UMZCH e a corrente quiescente de cada um dos canais é verificada novamente. Depois disso, um gerador AF é conectado às entradas de ambos os canais fechados entre si e um osciloscópio é conectado à saída de um dos canais. Aplicando um sinal da ordem de 15 ... 20 mV na entrada e observando o sinal de saída na tela do osciloscópio, verificamos se não há "degrau" nele. Em uma corrente quiescente de 30 ... 40 mA, ela não existe na frequência de 1 kHz, mas na frequência de 12 kHz, um "degrau" ainda pode ser observado. Se você aumentar a corrente quiescente para 100 ... 130 mA (reduzindo a resistência do resistor R18), ela não aparecerá mesmo em frequências acima de 20 kHz. Além disso, ao aplicar um sinal retangular à entrada, eles garantem que não haja emissões parasitárias em suas frentes e recessões na saída, bem como que não haja oscilações parasitas de alta frequência. Se não houver, a capacitância do capacitor C8 deve ser aumentada até que desapareçam. Todas as operações descritas são realizadas em outro canal. Isso completa o estabelecimento do UMZCH. O UMZCH descrito possui as seguintes características técnicas principais: tensão de entrada - 0,5 V; impedância de entrada - 330 kOhm; ganho - 26 dB; potência nominal em cada canal MF-HF - 14 W com carga de 8 ohms e 20 W com carga de 4 ohms; potência nominal no canal comum de baixa frequência - 36 W a uma carga de 8 ohms; faixa de frequência reproduzível - 20...20 000 Hz; coeficiente harmônico na frequência de 1 kHz - 0,04%, na frequência de 20 kHz - 0,06%. No canal LF, não é recomendável usar uma carga com resistência inferior a 8 ohms devido à dificuldade de casar este canal com os canais MF-HF em termos de nível de sinal. Para desligar o som nos alto-falantes, é desejável desconectar os capacitores C5 (C5') dos estágios do buffer. Se desejar, você pode fazer um amplificador de telefone montando-o de acordo com o esquema mostrado na fig. 2. Este amplificador é semelhante ao UMZCH descrito em [4]. Ele também opera em modo linear (classe A), mas em correntes quiescentes mais baixas, da ordem de 15 ... 20 mA através de cada circuito coletor dos transistores VT3, VT4 (VT3', VT4'). A corrente quiescente é definida selecionando o resistor R6 (R6'). Os transistores VT3, VT4 (VT3', VT4') devem ser instalados em um dissipador de calor com área total de pelo menos 80 cm2 ou na superfície de um chassi metálico através de juntas isolantes. O transistor S2336 pode ser substituído pelo KT602BM.
Este UMZCH foi projetado e fabricado pelo autor para restaurar o centro de música "MARC-NR-75F1". A fonte de alimentação UMZCH deve fornecer uma corrente de pelo menos 5 A a uma tensão de 44 V. Em outras tensões, a potência de saída mudará. Isso deve ser levado em consideração e transistores de saída com limites apropriados de corrente e tensão devem ser usados. Além disso, você terá que selecionar os diodos zener VD1, VD2 para fornecer uma tensão constante, 5 ... 10% menor que a metade da tensão de alimentação. Se o dispositivo convertido tiver uma fonte de alimentação estabilizada, por exemplo, "Victoria-001stereo" (Riga Radio Plant), é aconselhável selecionar a tensão nas saídas 1/2 Upit. Com uma fonte de alimentação estabilizada, os parâmetros UMZCH serão maiores. Literatura
Autor: M. Sapozhnikov, Ganei Aviv, Israel
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