Amplificador de potência em transistores complementares. Esquema, descrição

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Amplificador de potência transistor complementar com simetria de braço completa para ambas as meias ondas do sinal amplificado e com um estágio diferencial duplo na entrada. Enciclopédia de rádio eletrônica e engenharia elétrica

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Possui as seguintes especificações principais:

Potência de saída nominal ...... 60 W
Distorção harmônica .......... 0,04%
Banda de frequência de operação .......... 20 ... 150 Hz
Relação sinal-ruído .......... 88 dB
Tensão de alimentação ........... ±40 V
Corrente de repouso .............. 60 mA

O amplificador é totalmente feito em transistores complementares. Funciona no modo AB. As soluções de circuito aplicadas permitiram reduzir ao mínimo as distorções não lineares. A principal característica do amplificador é a simetria dos braços para ambas as meias-ondas do sinal amplificado. Isso tornou possível reduzir a distorção não linear do amplificador sem introduzir OOS. Outra característica do fica no circuito do estágio de saída, o que permite amplificar o sinal não só em corrente, mas também em tensão. Ao mesmo tempo, o modo de operação dos transistores do estágio preliminar é facilitado, pois a amplitude do sinal necessária é significativamente menor do que para um estágio de saída convencional.

Fig.1 (clique para ampliar)

O diagrama esquemático do amplificador é mostrado na Fig.1. Ele contém um estágio diferencial em transistores complementares (VT1, VT4, VT2, VT5), um estágio de amplificação de sinal de tensão [VT7, VT8), um estágio de saída (VT10 - VT13, VT15, VT16) e um dispositivo de proteção de sobrecorrente (VT14, VT17 ). O estágio de entrada diferencial em transistores complementares tem uma vantagem adicional sobre o usual: se as correntes de base dos transistores VT1 e VT2 (VT4 e VT5) forem iguais, a corrente pode não fluir pelos resistores R2 e R3 e pelo resistor R30. Isso permite, sem violar o balanceamento da cascata, alterar a resistência desses resistores dentro de uma faixa bastante ampla. Para aumentar o coeficiente de transferência de tensão e melhorar a linearidade em alta estabilidade térmica, fontes de corrente nos transistores VT3 e VT6 são incluídas nos circuitos emissores dos transistores do estágio diferencial. O estágio de amplificação de tensão é feito em um par complementar de transistores VT7 e VT8 operando no modo A.

Os braços do estágio de saída contêm três transistores VT10, VT12, VT15 (VT11, VT13, VT16) cobertos por OOS local através dos resistores R25 e R29 (e R26 e R31, respectivamente). Neste caso, o ganho de tensão de cada trio de transistores se aproxima de três. A realimentação local também reduz a dispersão nos ganhos dos braços do estágio de saída, o que reduz a necessidade de parâmetros idênticos de transistores complementares. Outra característica do estágio de saída é a seguinte. A tensão do OOS local, cobrindo o triplo de transistores, é removida dos resistores R34 e R35, cuja tensão é proporcional a quaisquer mudanças na corrente dos transistores de saída (incluindo dependendo da temperatura). Isso estabiliza adicionalmente a corrente quiescente dos transistores de saída. A tensão de polarização dos transistores VT10 e VT11 depende da queda de tensão na seção emissor-coletor do transistor VT9, definida pelo divisor nos elementos VD4, R20 - R22.

OOS paramétrico através do diodo VD4, localizado em um dissipador de calor comum com os transistores de saída, fornece estabilização de temperatura da corrente quiescente dos transistores VT15, VT16. Com o aumento da temperatura, a queda de tensão no diodo VD4 também diminui, enquanto a tensão emissor-coletor VT9 também diminui. Tudo isso permite manter a corrente quiescente das saídas do transistor em um nível constante em diferentes níveis de potência e flutuações na temperatura ambiente. Todo o amplificador é coberto por um OOS comum, cuja tensão é fornecida da saída do amplificador através do divisor R30, RI5, C3 às bases dos transistores VT4, VT5.

Os elementos C1, C5, C6, C7, C8, C9, R44, L1 são projetados para corrigir a resposta de frequência em altas frequências. Eles também garantem a estabilidade do amplificador ao cobrir seu OOS geral e com possíveis mudanças de carga. Os transistores VT14, VT17 desviam a junção do emissor dos transistores de saída durante a sobrecarga. O amplificador é alimentado por uma fonte bipolar não estabilizada de ± 40 V.

O diodo VD4 é colocado no dissipador de calor próximo aos transistores VT15 ou VT16. O amplificador usa resistores MLT, SPZ-1K (R22), capacitores K50-6, KM. A bobina LI é enrolada em um resistor R45 (MLT-2) e contém 10 voltas de fio PEV-2 0,8. Para alimentar o amplificador, é necessária uma fonte bipolar que forneça uma corrente de pelo menos 40 A a uma tensão de ± 2 V.

O ajuste do amplificador, montado a partir de elementos reparáveis, consiste em verificar a correta instalação e ajustar a corrente inicial dos coletores VT15 e VT16 (50 ... 70 mA) com resistor R22.

As características de frequência de amplitude e frequência de fase de um amplificador operando normalmente são mostradas na Fig. 2.

Amplificador de potência de transistor complementar com simetria de braço total para ambas as meias ondas do sinal amplificado e com um estágio diferencial duplo na entrada
Figura.2

Literatura

D.I. Ataev, V.A. Bolotnikov. Esquemas práticos para reprodução de som de alta qualidade. M. Rádio e comunicação. 1986

Publicação: N. Bolshakov, rf.atnn.ru

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