УМЗЧ із підсилювачем напруги за схемою із загальною базою. Схема, опис

Безкоштовна технічна бібліотека

ЕНЦИКЛОПЕДІЯ РАДІОЕЛЕКТРОНІКИ ТА ЕЛЕКТРОТЕХНІКИ
Безкоштовна бібліотека / Схеми радіоелектронних та електротехнічних пристроїв

УМЗЧ із підсилювачем напруги за схемою із загальною базою. Енциклопедія радіоелектроніки та електротехніки

Безкоштовна технічна бібліотека

Енциклопедія радіоелектроніки та електротехніки / Підсилювачі потужності транзисторні

Коментарі до статті

До недавнього часу серед радіоаматорів була популярна класична структура підсилювача потужності [1], в якій диференціальний каскад на вході УМЗЧ навантажений на каскад посилення напруги з транзистором за схемою із загальним емітером, за яким слідує каскад посилення потужності, як правило, являє собою двох- триступеневий підсилювач струму. Така структура і є базовою для інтегральних мікросхем УМЗЧ.

За останні чотири десятки років ця схема мало змінилася, її варіанти помножилися за рахунок поширення потужних польових транзисторів. Вона забезпечує необхідні параметри, що вимірюються малими значеннями нелінійних спотворень, що легко піддаються розрахунку вихідну потужність і коефіцієнт посилення. Цілком зрозумілою є доцільність застосування вхідного диференціального каскаду, що забезпечує високу стабільність всього пристрою в статичному режимі. Вихідний каскад, що є дво- або триступінчастим емітерним повторювачем, вносить мінімальні гармонічні спотворення при майже повному, порівнянному з напругою живлення (правильніше сказати, з його половиною) розмахом напруги на виході пристрою. Складніша ситуація з підсилювачем напруги - драйвером. За 60-річний період існування біполярного транзистора його включення за схемою із загальним емітером (ОЕ) непогано вивчено, виявлено всі його сильні та слабкі місця, що й послужило його застосуванню у всіх аналогових та цифрових пристроях у широкому діапазоні частот, а також у підсилювачах постійного струму.

До недоліків транзисторного каскаду за схемою з ОЕ варто віднести низьку температурну стабільність і далеко не лінійний режим посилення. І те, й інше у більшості пристроїв усувається різного роду негативними зворотними зв'язками, які знижують динамічні характеристики каскаду та його коефіцієнт посилення. Крім того, вухо слухача за ці роки звикло до звуку класичного транзисторного підсилювача, і більшість слухачів нових вимог не висувають.

УМЗЧ із підсилювачем напруги за схемою із загальною базою
Рис. 1

У описуваному УМЗЧ (його схема малюнку) драйверний каскад зібрано на біполярних транзисторах VT6, VT7, включених за схемою із загальною базою (ПРО). Такий каскад має кращу частотну характеристику і дозволяє отримати більшу амплітуду сигналу на виході, так як напруга насичення транзистора, включеного за схемою з ПРО, менше, ніж у аналогічного каскаду з включенням транзистора за схемою з ОЕ.

Звісно, каскад за схемою з ПРО також позбавлений недоліків. Він не забезпечує посилення по струму, тому струм потрібно посилити в попередньому диференціальному каскаді, який можна зібрати на складових транзисторах.

На вході пристрою є фільтр R1C3, що не пропускає сигнали з частотою вище 100 кГц, з нього сигнал надходить на вхід, що інвертує, УМЗЧ через аналог неполярного оксидного конденсатора у вигляді С1, С2. На точку з'єднання цих конденсаторів подано поляризуючу напругу усунення через резистор R2. На цей вхід надходить сигнал ООС з виходу пристрою через резистор R14. Струм через кожне плече диференціального каскаду, як і колекторний струм каскаду посилення напруги, дорівнює 3 мА. При всіх своїх недоліках інвертуючий підсилювач відомий своєю більшою стійкістю порівняно з фазою, що не інвертує, сигналу.

Вихідний каскад, що складається з двох ступенів емітерного повторювача, має дещо нестандартний вузол стабілізації струму спокою та температурного режиму на транзисторах VT8 та VT9. Він забезпечує стабілізацію струму спокою першого ступеня вихідного каскаду, а отже, і напруги на резисторі R15. Це. відповідно, призводить до стабілізації струму спокою транзисторів VT12 і VT13, в емітерних ланцюгах яких є дротяні резистори R16 і R17. Як показала багаторічна авторська практика, така схема стабілізації дозволяє помітно знизити перемикальні спотворення, що призводять до появи гармонік високого порядку, властивих "транзисторному звучанню". Автор понад десяток років використовує у своїй конструкторській та ремонтній практиці це технічне рішення [2], і воно цілком себе виправдовує. Плавна "сходинка" добре відстежується ланцюгами ООС, наближаючи роботу вихідного каскаду до так званого режиму економічного класу А, що робить суб'єктивне сприйняття відтворення звукового сигналу легше і прозоріше. R20 і R21 в ланцюзі живлення обов'язкові, резистор R22 слід замінити дротяною перемичкою, а запобіжник FU3 виключити.

Коротко про параметри підсилювача. При чутливості 2 В описуваний УМЗЧ забезпечує на навантаженні опором 8 Ом синусоїдальну потужність 120 Вт. Осцилографічне спостереження через активний режекторний фільтр, що пригнічує на 4 дБ основну гармоніку синусоїдального сигналу, показало, що рівень гармонічних спотворень становить приблизно 180 °о.

Для монтажу підсилювача використана макетна плата, на якій зібрані диференціальний каскад і підсилювач напруги для двох каналів.
Весь вихідний каскад був зібраний на загальному тепловідводі разом з вузлом стабілізації струму вихідного каскаду. можна змонтувати на висновках транзисторів VT10 і VT13) Ланцюги живлення вихідного каскаду також з'єднані "зіркою" на висновках конденсаторів С8, С9 та С10, СЮ відповідно.

Мережевий трансформатор Т1 повинен бути габаритною потужністю не менше 250 Вт з вторинною обмоткою, розрахованою на напругу 70 В при струмі не менше 3,5 А з виведенням середньої точки (або без нього з урахуванням зазначених вище змін).

Усі транзистори вихідного каскаду повинні бути встановлені на тепловідводі площею не менше ніж 1200 см2 (на один канал).

Замість оксидних конденсаторів С1, С2 можна застосувати один плівковий (поліетилентерефталатний) конденсатор ємністю 1...2,2мкФ на напругу 63 (К73-16, К73-17), виключивши, природно, резистор поляризації R2. Місткість блокувальних конденсаторів С7, С8 можна збільшити до 1...2,2 мкФ.

Налагодження підсилювача слід розпочати з перевірки правильності монтажу та його відповідності до принципової схеми. В авторському варіанті диференціальний каскад та підсилювач напруги зібрані на окремій платі, тому спочатку був перевірений саме цей вузол без підключення до вихідного каскаду. Для цього колектори транзисторів VT6 та VT7 та правий за схемою виведення резистора R14 тимчасово з'єднали разом. Після подачі на підсилювач живлення в цій точці з'єднання напруга не повинна перевищувати 1...15мВ. Також корисно перевірити струми плечей диференціального каскаду та підсилювача напруги на відповідність зазначеним на схемі значенням.

Після перевірки слід підключити підсилювач напруги до вихідного каскаду включивши замість одного із запобіжників (FU2 або FU3) міліамперметр, і, подавши напругу живлення, переконатися в тому, що струм всього пристрою не більше 150...200 мА (як правило, він не понад 100 мА). Також необхідно переконатися, що на виході пристрою напруга близька до нуля.

Потім, підключивши до виходу УМЗЧ резистор опором Ом 8 Ом і осцилограф, необхідно подати на вхід УМЗЧ сигнал прямокутної форми, щоб за допомогою осцилографа на різних рівнях сигналу переконатися у відсутності самозбудження або суттєвих викидів на перепадах напруги. Якщо таке все-таки є, необхідно збільшити ємність конденсатора С4 (в авторському варіанті підсилювач стійкий і без нього).

Слід мати на увазі, що відразу після включення струму спокою вихідних транзисторів повинен бути в межах 70...90 мА. Однак після півгодинного прогріву він має піднятися до 120...150 мА та стабілізуватися.

література

1. Данилов А. А. Прецизійні підсилювачі низької частоти. - М: Гаряча лінія - Телеком, 2004, с. 56, 57.
2. Шевців М. Доопрацювання УМЗЧ із нестандартним включенням ОУ. – Радіо 2000, №8, с. 17.

Автор: М. Сапожніков, м. Ганей-Авів, Ізраїль; Публікація: radioradar.net

Дивіться інші статті розділу Підсилювачі потужності транзисторні.

Читайте та пишіть корисні коментарі до цієї статті.

<< Назад

Останні новини науки та техніки, новинки електроніки:

Штучна шкіра для емуляції дотиків 15.04.2024

У світі сучасних технологій, де віддаленість стає дедалі більш повсякденною, збереження зв'язку й почуття близькості грають значної ролі. Нещодавні розробки німецьких учених із Саарського університету в галузі штучної шкіри становлять нову еру у віртуальних взаємодіях. Німецькі дослідники з університету Саарського розробили ультратонкі плівки, які можуть передавати відчуття дотику на відстані. Ця передова технологія надає нові можливості для віртуального спілкування, особливо для тих, хто виявився далеко від своїх близьких. Ультратонкі плівки, розроблені дослідниками, товщиною всього 50 мікрометрів, можуть бути інтегровані в текстильні вироби та носитися як друга шкіра. Ці плівки діють як датчики, що розпізнають тактильні сигнали від мами чи тата, і як виконавчі механізми, що передають ці рухи дитині. Дотики батьків до тканини активують датчики, які реагують на тиск та деформують ультратонку плівку. Ця ...>>

Котячий унітаз Petgugu Global 15.04.2024

Турбота про домашніх тварин часто може бути викликом, особливо коли йдеться про підтримку чистоти в будинку. Представлено нове цікаве рішення стартапу Petgugu Global, яке полегшить життя власникам кішок та допоможе їм тримати свій будинок в ідеальній чистоті та порядку. Стартап Petgugu Global представив унікальний котячий унітаз, здатний автоматично змивати фекалії, забезпечуючи чистоту та свіжість у вашому будинку. Цей інноваційний пристрій оснащений різними розумними датчиками, які стежать за активністю вашого вихованця в туалеті та активуються для автоматичного очищення після його використання. Пристрій підключається до каналізаційної системи та забезпечує ефективне видалення відходів без необхідності втручання з боку власника. Крім того, унітаз має великий обсяг сховища, що змивається, що робить його ідеальним для домашніх, де живуть кілька кішок. Котячий унітаз Petgugu розроблений для використання з водорозчинними наповнювачами та пропонує ряд додаткових матеріалів. ...>>

Привабливість дбайливих чоловіків 14.04.2024

Стереотип про те, що жінки віддають перевагу "поганим хлопцям", довгий час був широко поширений. Однак нещодавні дослідження, проведені британськими вченими з Університету Монаша, пропонують новий погляд на це питання. Вони розглянули, як жінки реагують на емоційну відповідальність та готовність допомагати іншим у чоловіків. Результати дослідження можуть змінити наше уявлення, що робить чоловіків привабливими в очах жінок. Дослідження, проведене вченими з Університету Монаша, призводить до нових висновків щодо привабливості чоловіків для жінок. В рамках експерименту жінкам показували фотографії чоловіків з короткими історіями про їхню поведінку в різних ситуаціях, включаючи їхню реакцію на зіткнення з бездомною людиною. Деякі з чоловіків ігнорували безпритульного, тоді як інші надавали йому допомогу, наприклад, купуючи їжу. Дослідження показало, що чоловіки, які виявляють співчуття і доброту, виявилися більш привабливими для жінок порівняно з т ...>>

Випадкова новина з Архіву

Через 40 років Арктика позбудеться льоду 12.09.2012

Розміри крижаного покриву Арктики сягнули мінімуму. Це може спричинити серйозні зміни навколишнього середовища - не тільки на північному полюсі, а й далеко за його межами. За словами Луї Фортьє (Університет Лаваля, Квебек, Канада) крижаному покриву Північного Льодовитого океану властиві сезонні зміни обсягу, при цьому різкі зміни клімату тут відбиваються набагато сильніше, ніж у будь-якій іншій точці планети.

Спостереження, зроблені протягом минулого тижня, свідчать, що ситуація у 2012 році гірша, ніж у 2007, коли літня відлига вперше за всю історію спостережень повністю відкрила Північно-Західний прохід. Щоденний звіт Національного центру обробки даних з льоду та снігу США показав, що крижаний покрив зменшився до 4,1 млн км2. Це на 70 тис. км2 менше, ніж мінімум, зареєстрований у 2007 році.

Зменшення крижаного покриву Арктики призведе до підвищення температури поверхневих вод та більших викидів тепла в атмосферу. Ця теплова енергія породжує циклони, які своїми гігантськими хвилями можуть ще більше руйнувати крижаний покрив. Не менше турбує вчених та зміна товщини льоду. У 1979-2000 pp. середній обсяг арктичних льодів у вересні становив 12000 3 км3000. Цього року – менше 3 км3. "Іншими словами, - каже Фортьє, - ми зараз на шляху до того, щоб Північний Льодовитий океан залишався влітку зовсім без льоду, причому 4/XNUMX вже пройдено. Очевидно, що це може мати серйозні кліматичні, геополітичні та економічні наслідки".

5 серпня до меж Полярного кола увійшов циклон. Як каже Зянгдонг Жанг (Університет Фейрбенкса, штат Аляска), раніше таке було рідкістю, але зараз подібні циклони стають частішими, сильнішими та тривалішими.

Зміни не обмежаться Полярним колом. Різниця між полярними та тропічними температурами впливає на більшість природних процесів Землі. Наприклад, на повітряні потоки, течії в океанах, рівень вологості у різних куточках планети. За останніми прогнозами, Арктика залишатиметься без льоду на все літо вже до 2050 р., що спричинить найзначніші кліматичні зміни в історії людства.

Інші цікаві новини:

▪ 32-розрядний процесор ARM Cortex-M7 для високопродуктивних мікроконтролерів

▪ До розшифрування людського геному

▪ Сонячні вітрила для космічних кораблів

▪ Вода із ґрунту

▪ Місяць, дощі та землетруси

Стрічка новин науки та техніки, новинок електроніки

Цікаві матеріали Безкоштовної технічної бібліотеки:

▪ розділ сайту Комп'ютерні пристрої. Добірка статей

▪ стаття Ми відповідаємо за тих, кого приручили. Крилатий вислів

▪ стаття Що означають кола навколо Місяця чи навколо Сонця? Детальна відповідь

▪ стаття Причіп-самоскид. Особистий транспорт

▪ стаття Різновиди систем заземлення. Енциклопедія радіоелектроніки та електротехніки

▪ стаття Торф'яні електроустановки. Електропостачання. Енциклопедія радіоелектроніки та електротехніки

Залишіть свій коментар до цієї статті:

All languages of this page

Головна сторінка | Бібліотека | Статті | Карта сайту | Відгуки про сайт