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ENCICLOPÉDIA DE RÁDIO ELETRÔNICA E ENGENHARIA ELÉTRICA Um amplificador de potência pop simples. Enciclopédia de rádio eletrônica e engenharia elétrica
Enciclopédia de eletrônica de rádio e engenharia elétrica / Amplificadores de potência a transistor O amplificador descrito é projetado para amplificação de dois canais da potência do sinal fornecida por um console de mixagem ou pré-amplificador. Cada uma das duas entradas possui um controle de nível de sinal de entrada que permite definir a sensibilidade necessária. Um switch pode ser usado para combinar suas entradas e um dos dois conectores de entrada pode ser usado como saída de linha para aumentar o número de amplificadores operando em paralelo. Os recursos do UMZCH incluem um fator de amortecimento de alto-falante selecionável para otimizar seu som em diferentes condições acústicas. Principais características técnicas
O amplificador possui indicadores do nível do sinal de saída e suas limitações, sobrecarga de saída, além de indicadores de desligamento de emergência de alto-falantes e sobretensão. Na fig. 1 mostra um diagrama do canal direito do amplificador e da unidade de proteção de carga.
Na entrada do UMZCH, a UO KR544UD2A é usada. e os circuitos C4R4 e R1C3 limitam a banda de frequências amplificadas. Eles reduzem a penetração de vibrações de frequência infra e ultrassônicas no PA, o que pode levar à sobrecarga do amplificador e dos cabeçotes dinâmicos. O amplificador de tensão em VT1 - VT4 é semelhante ao usado em [1, 2]. A saída do amplificador operacional é conectada ao seguidor de emissor VT3, que, junto com o circuito R6C15, desempenha as funções de um conversor tensão-corrente. Esta corrente flui através da cascata do OB para VT2 até o amplificador de tensão em VT1. Além disso, a estrutura do amplificador é quase simétrica: a carga do transistor VT1 é o gerador de corrente no VT4, o circuito de entrada da cascata subsequente de amplificadores de corrente, bem como o resistor R12, que estabiliza a resistência de carga do VT1. Isso foi feito para reduzir ligeiramente o ganho geral e aumentar a estabilidade do amplificador com um circuito de feedback fechado. O amplificador de corrente subsequente é feito em três estágios: VT5, VT10. além disso - VT11, VT17 e depois VT12 - VT16, VT18 - VT22 (cada braço possui cinco transistores conectados em paralelo). A unidade de proteção contra curto-circuito (curto-circuito) na carga é feita através dos transistores VT6, VT7 e VT8. VT9. conectado de acordo com um circuito analógico de tiristor, para os braços e antebraços, respectivamente. Quando desligado, este nó não tem efeito no estágio de saída. Quando surgem condições para o funcionamento da proteção, os transistores do braço correspondente do estágio de saída são completamente fechados. Assim, o consumo de corrente do PA durante um curto-circuito e a tensão nominal de entrada serão ainda menores do que no modo inativo, portanto, durante um curto-circuito na saída, o amplificador de potência não falha. O resistor R14 é necessário para o correto funcionamento da proteção contra curto-circuito. Por exemplo, quando o braço superior do circuito está sobrecarregado, os transistores VT6 abrem. VT7 e a tensão residual na base do VT5 em relação à saída não excede 0.8 V. Se este resistor não estiver presente, então a tensão de polarização nos diodos (aproximadamente 2,6 V) levará a um aumento na tensão de polarização para o braço inferior do estágio de saída e seu acionamento. Ao contrário de outros dispositivos de proteção que desligam os transistores de saída [2, 3], a unidade proposta retorna automaticamente ao seu estado original quando a carga com resistência de 2,5...16 Ohms é restaurada e um sinal útil é fornecido à entrada do o amplificador com nível de 25% do nominal ou superior. Os circuitos R18C13 e R19C14 eliminam a possibilidade de falso funcionamento da proteção devido a uma mudança de fase da corrente na carga devido à sua natureza reativa. No estágio de saída, os transistores do estágio pré-final operam em modo AB com corrente quiescente de cerca de 100 mA, determinada pela tensão de polarização nos diodos VD9-VD12 e nos resistores R24, R35. Sua resistência relativamente baixa permite que este estágio opere em modo de pequeno sinal diretamente para a carga e reduz o tempo de descarga da capacitância SBE dos transistores do estágio terminal, reduzindo suas distorções de chaveamento. Esses transistores operam no modo B, portanto não requerem circuitos de compensação térmica ou regulação de corrente quiescente. O indicador de limitação do sinal de saída e curto-circuito na saída é alimentado por pulsos de polaridade negativa na saída do amplificador operacional DA1, que surgem como resultado de uma interrupção no loop do sistema operacional quando o sinal de saída é limitado ou o unidade de proteção é acionada. O dispositivo para retardar a conexão da carga e desconectá-la quando surge uma tensão constante na saída dos amplificadores é comum a ambos os canais. Quando a energia é ligada, o capacitor C19 é carregado através do resistor R49. proporcionando um atraso na abertura dos transistores VT25, VT27 e na ativação do relé K1 em 2 s. Quando aparecer uma tensão constante na saída de um dos amplificadores, com polaridade positiva, o transistor VT23 abrirá, e no caso de polaridade negativa, o VT24 abrirá, travando os transistores VT25, VT27 e desligando o relé. Os alto-falantes são desligados pela unidade de proteção e quando a tensão na rede aumenta acima de 250 V (VT26. VD17-VT19. R51-R53). Como mostra a prática, exceder a tensão de alimentação acontece com muito mais frequência do que se poderia esperar. Quando a tensão de alimentação da unidade de proteção aumenta, a corrente que flui pelos diodos zener VD17-VD19 abre o transistor VT26, como resultado, a indicação de excesso de tensão de rede é ligada e o transistor VT23 abre, o que leva ao desligamento da carga . A operação contínua é possível após mover o interruptor de tensão da rede para a posição “250 V”. O diagrama da fonte de alimentação, unidade de exibição e interconexões de ambos os canais é mostrado na Fig. 2.
A numeração das conexões de interligação da placa PA e da placa de proteção AC, bem como da placa indicadora, corresponde à numeração dos pinos das placas de contato nos respectivos desenhos de colocação dos elementos nas placas de circuito impresso. Cada uma das duas entradas do amplificador possui um regulador de nível de sinal de entrada (resistores variáveis R1, R2), que permite definir a sensibilidade necessária. O interruptor de botão SB1 pode combinar suas entradas. No UMZCH é possível alternar o grau de amortecimento dos alto-falantes utilizados em diferentes condições acústicas. Quando o amplificador é alternado para o modo de alta impedância de saída (o botão SB2 "Out. N/V" é pressionado), a impedância de saída do amplificador aumenta para 8... 10 Ohms devido à introdução de realimentação de corrente no amplificador de resistores R3, R4. Esse. como mostra a prática, este é o valor ideal para a maioria dos alto-falantes. No entanto, pode ser facilmente alterado em qualquer direção selecionando o resistor R2 na placa do amplificador. Observe que o modo de impedância de saída aumentada aumenta significativamente a confiabilidade dos alto-falantes. O fato é que aumentar a impedância de saída do amplificador ajuda a reduzir as perdas ativas no alto-falante, o que permite aproveitar mais plenamente suas capacidades e, além disso, reduzir significativamente a distorção de intermodulação [4]. O modo de alta impedância de saída também reduz a mudança de fase da corrente no estágio de saída em relação ao sinal de entrada. O amplificador está equipado com indicadores para monitorar o modo de operação. São indicadores de ligação da fonte de alimentação (HL9), desligamento de emergência dos alto-falantes (HL7) e indicador HL8. indicando desligamento forçado da carga devido a um excesso perigoso de tensão de alimentação. Indicadores de intensidade do sinal HL2 e HL3. HL5 e HL6 possuem valores limite de 5, 20 dB, e também mostram sua limitação (LEDs HL1, HL4) para cada canal separadamente. Além da limitação, os mesmos indicadores sinalizam curto-circuito na saída de qualquer canal (caso os demais indicadores de nível não estejam acesos). A fonte de alimentação do amplificador é simplificada tanto quanto possível. O próprio UMZCH é alimentado por um retificador com tensão de 70 V, a unidade de proteção e indicação utiliza seu próprio retificador, conectado a um enrolamento separado do transformador de potência. Os ventiladores Ml, M2 são projetados para soprar dissipadores de calor de transistores potentes. Aparentemente, a finalidade do switch SB5 também requer explicação: em um sistema de reforço de som ele é instalado em uma posição em que é alcançado o mínimo de ruído de fundo proveniente de interferência na fonte de alimentação. Construção e detalhes A aparência do amplificador é mostrada na fig. 3 (do painel traseiro).
Seus principais componentes são colocados sobre um chassi metálico com tampa. No painel frontal com furos ranhurados existem ventoinhas para ventilação forçada dos dissipadores de calor dos potentes transistores do amplificador, além de uma placa de indicação do modo de operação. O painel traseiro possui conectores para conexão de cabos de sinal e um cabo de alimentação de três fios, interruptores para limite de tensão de rede e fator de amortecimento do alto-falante e porta-fusível. Literatura
Autor: S.Sakevich, Lugansk, Ucrânia
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