Алексей Никитиннің N-каналды шығу сатысы бар Василич күшейткіші. Умзч сұлбасын таңдау және есептеу Қазіргі транзисторлардағы umzch шығару кезеңдерінің схемалары

Автор ұсынған күшейткіш біріктірілген қолданумен ерекшеленеді кері байланыс(жүктемедегі ток және кернеу бойынша), бұл белгілі бір динамик үшін шығыс кедергіні кең ауқымда - нөлден ондаған Омға дейін таңдауға мүмкіндік береді. Бүкіл аудио жиілік диапазонында жоғары сызықтық кең жолақты күшейту үшін осындай UMZCH пайдалануға мүмкіндік береді дыбыстық сигналдар 100 ватттан жоғары қуатта. Сипатталған күшейткіш жақсы дыбысқа ықпал ететін өте жоғары сапалы параметрлерге ие және жоғары сапалы дыбысты қайта шығаратын жүйелерді құру үшін ұсынылуы мүмкін. Күшейткіштің шығыс кедергісін нөлден бірнеше ондаған омға дейінгі диапазонда реттеу мүмкіндігі дыбыс сапасын жақсартуға мүмкіндік береді. динамик жүйесі. Бұл UMZCH-ті жабық корпуста жасалған сабвуфермен жұмыс істеу үшін өте қолайлы етеді (фазалық инверторсыз). Шығу кедергісін ұлғайту төмен жиіліктер деңгейін арттыруға және сабвуфердің төменгі ажырату жиілігін азайтуға мүмкіндік береді. Кейде UMZCH шығыс кедергісінің жоғарылауы UMZCH-AS жүйесінің дыбысын қабылдауға ықпал етеді, ол «жұмсақ түтік дыбысына» жақын.

Максимум шығыс қуаты, W,

4 Ом 150 жүктеме кезінде

8 Ом 120 жүктемеде

1 кГц жиілікте 60 Вт шығыс қуатындағы гармоникалық бұрмалану коэффициенті, %,

0,005 аспайды

60 Гц/7 кГц жиіліктердегі интермодуляциялық бұрмалау коэффициенті, %, 0,005 артық емес

18/19 кГц жиіліктердегі интермодуляциялық бұрмалану коэффициенті, %, 0,005 артық емес

Шығу кернеуінің айналу жылдамдығы, В/мкс, 15-тен кем емес

Шығу кедергісі, Ом 0...20

Интермодуляциялық бұрмалау коэффициенті екі әдіспен өлшенді: SMPTE әдісі бойынша 60 Гц және 7 кГц жиіліктерде амплитудалық қатынасы 4:1, сондай-ақ 18 және 19 кГц жиіліктерде амплитудалық қатынасы 1:1. электр схемасыкүшейткіш суретте көрсетілген. бір.

Ол Линь УМЗЧ құрылымына жақын құрылым бойынша салынған. VT3 және VT4 транзисторларындағы кіріс дифференциалдық сатысы шығыс кернеуінің максималды күшейту, симметрия және бұрылу жылдамдығын алу үшін VT1 және VT2 транзисторларындағы ток айнасына жүктеледі. Эмиттердегі R5 және R6 резисторлары каскадтың сызықтылығын және оның шамадан тыс жүктеме қабілеттілігін арттырады, сонымен қатар транзисторлық параметрлердің таралуының әсерін азайтады. VT5, VT6 транзисторларындағы ток көзі (кейде осы жерде қолданылатын резистормен салыстырғанда) интермодуляциялық бұрмалану деңгейін төмендетеді. VT7 транзисторындағы эмитент ізбасары драйвер сатысының ағымдағы күшейтуін арттырады. VT9 транзисторы VT11, VT12 шығыс транзисторларының температурасы көтерілген кезде олардың тыныштық тогын термиялық тұрақтандыруға қызмет етеді. Шығу кедергісінің жоғарылауына біріктірілген теріс кері байланыс (OOC) - кернеу мен ток көмегімен қол жеткізіледі. Кернеу кері сигналы күшейткіштің шығысынан алынады және R20 резисторы арқылы VT4 транзисторының негізіне беріледі. OOS ток сигналы резистордан алынады - ток сенсоры R27 және R21 резисторы арқылы VT4 транзисторының негізіне беріледі. R9C4 тізбегінің біршама әдеттен тыс қосылуы ағымдағы кері байланысқа байланысты жүктемедегі айтарлықтай тұрақты кернеуді жою үшін қолданылады. Күшейткіштің тәжірибелік үлгісі нақты сипаттамаларды бағалау үшін сынақтарға ұшырады. Бұрмалауды өлшеу үшін біз қолдандық дыбыс картасы EMU0404 және SpectraPLUS-SC бағдарламалық құралы. Демек, өлшенген бұрмалану деңгейлері шын мәнінде дыбыс картасы + күшейткіш жүйесіне сәйкес келеді. Суретте. 2 көрсетілген жиілік реакциясыкүшейткіштің толық гармоникалық бұрмалануы.

Бұрмалау деңгейі өлшенген сынақ тонусының жиілігінің мәні оның үстіне көлденең салынған. Өлшеу кезінде DAC/ADC ажыратымдылығы 24 бит және таңдау жиілігі 192 кГц режим қолданылды. Өлшеу кезінде пайда болатын гармоникалар 90 кГц диапазонында ескерілді, бұл K мәнін дұрыс анықтау үшін өте маңызды. жоғары жиіліктер. Жоғары жиіліктердегі бұрмаланудың артуы негізінен жиіліктің жоғарылауымен кері байланыс тереңдігінің төмендеуіне байланысты. Негізгі себептердің екіншісі - оның шығыс кернеуінің жоғарылауына байланысты кіріс сатысының бұрмалануының ұлғаюы, ол VT8 транзисторындағы кезеңдік күшейтудің төмендеуінен туындайды. Көріп отырғанымыздай, гармоникалық коэффициент жоғары жиілікте де аз. Суретте. 3 1 кГц жиіліктегі бұрмалану спектрін көрсетеді.

Көріп отырғанымыздай, онда тек алғашқы үш гармоника бар, қалғандары өлшеу шегінен төмен. Бұрмалаудың мұндай тар спектрі дыбыс сапасына жақсы әсер етеді, нәтижесінде күшейткіш мүлдем жоқ » транзисторлық дыбыс". 4-суретте 1:1 амплитудалық қатынасымен 18 және 19 кГц жиіліктерде өлшенетін интермодуляциялық бұрмалану спектрі көрсетілген.

Бұл кері байланыс тереңдігі айтарлықтай төмендейтін жоғары жиіліктердегі күшейткіштің сызықтылығын бағалауға арналған ең қатаң сынақтардың бірі. Сынақ күшейткіштің сызықты емес немесе нашар жоғары жиілікті қасиеттерін анықтайды. Суреттен көрініп тұрғандай. 4, f 1 кГц жиілік айырмашылығының амплитудасы өте аз, бұл күшейткіштің жоғары сызықтылығын көрсетеді. Сынақтан 1 кГц айырмашылығы бар бүйірлік жиіліктер саны да аз. Бұл бұрмалау спектрі тіпті жоғары жиілікте де тар («жұмсақ») болып қала беретінін көрсетеді. Барлық бұрмалау өлшемдері күшейткіш стандартты қуат көзінен қуат алған кезде 6 Ом жүктеме кезінде 60 Вт шығыс қуатында жүргізілді. Өлшеу нәтижелері көрсеткендей, бұл күшейткіш бұрмалануы бойынша көптеген қымбат және көрнекті өнеркәсіптік үлгілерден кем түспейді, сонымен қатар олардан асып түседі. Сипатталған күшейткішті суретте көрсетілгендермен көрнекі салыстыру үшін. 5 жүктемедегі 80 Вт қуатқа есептелген қуат көзі бар UMZCH шығыс қуатына 1 кГц жиіліктегі және 4 Ом жүктемедегі гармоникалық коэффициенттің тәуелділігін көрсетеді.

OOS тізбектерінің элементтерінің көрсетілген рейтингтері бар күшейткіштің шығыс кедергісін (Rout) R21 резисторын таңдау арқылы ғана емес, R27 де өзгертуге болады. R21 кедергісіне реттеу тәуелділігі күріште көрсетілген. 6.

Үлкен шығыс кедергісін алу үшін басылымның FTP серверінде біріктірілген OOS есептеу бағдарламасын пайдалану керек. Егер бұл параметрді ұлғайту қажет болмаса, онда R21 резисторын алып тастау керек, ал R27 резисторын сымды секіргішпен ауыстыру керек Дизайн және бөлшектер. Күшейткіш орнатылған баспа схемасы, суретте басылған өткізгіштер жағынан көрсетілген. 7.

Бұл жағында 1208 өлшемді R12 беттік бекіту резисторы дәнекерленген, бірақ осьтік өткізгіштері бар резисторды да орнатуға болады. сұркүріште. 7 көлденең қимасы 2,5 мм2 мыс сым бөліктерін көрсетеді, оның кедергісін азайту үшін басып шығарылған өткізгішке дәнекерленген. Суретте. 8 дене элементтерінің орналасуын көрсетеді.

C12 конденсаторы R20 резисторының терминалдарына дәнекерленген. Егер күшейткіш стерео немесе көп арналы нұсқада пайдаланылса, онда OOS тізбегіне кіретін резисторларды (R9, R20, R21) қолданған жөн, жоғары дәлдік(ауытқу ±1%-дан көп емес) немесе оларды барлық арналар үшін бірдей кедергімен таңдаңыз. R24, R25, R27 резисторлары - YAGEO немесе қытай өндірісінен SQP-5 сымы (SQP500JBR15, SQP-5W-R1 5-J). C2, C3, C12 конденсаторлары NPO тобындағы TKE бар керамикалық, ал C1, C7, C9, C10 кем дегенде 63 В кернеуге арналған пленкалық конденсаторлар. Барлық оксид конденсаторларының көрсеткіштері күшейткішті бірге пайдалануға сәйкес келеді. сабвуфермен .. Егер шағын өлшемді пленкалық конденсаторлар бар болса, мысалы, Epcos компаниясынан, C7 және C10 конденсаторларының сыйымдылығын 1 мкФ дейін арттырған жөн. C5, C6, C8, C11 оксидінің конденсаторлары - кез келген сапа (шағын эквивалентті сериялық кедергісі бар). C4 позициясында сіз полярлы оксид конденсаторын да пайдалана аласыз, бірақ осы полярлыққа сәйкес құрастыру және дәнекерлеу конденсаторы C4 кейін күшейткіштің шығысындағы тұрақты ток компонентінің полярлығын өлшеу керек. Жұмыс кезінде конденсаторлар қызбайды, сондықтан рұқсат етілген температурасы 85 ° C болатын конденсаторларды пайдалану тиімдірек - олардың қасиеттері сәл жақсырақ. ) 2SB649 және 2SD669 нұсқаларында. Транзистор VT9 - кез келген p-p-p құрылымдарыоқшауланған корпуста ТО-126. Шығару ретінде жұп IRFP240 / IRFP9240 транзисторларын пайдалануға болады. Қуатты транзисторлар әрқайсысының тиімді ауданы кемінде 700 см2 болатын радиаторларға орналастырылған. Олар слюда тығыздағыштармен немесе арнайы жылу өткізгіш пленкалармен оқшауланады. Жылудың таралуын жақсарту үшін жылу өткізгіш пастаны қолдану қажет. Күшейткіш құралдардың ықтимал кедергілерін азайту үшін жеткілікті жоғары жиілікті құрылғы болып табылады ұялы байланысбарлық кабельдерде (кіріс, акустикалық және қуат) феррит сақиналарын пайдалану ұсынылады. Күшейткіштің қуат көзінің кернеуі негізінен оның жартылай өткізгіш құрылғылары мен конденсаторларының рұқсат етілген кернеуімен шектеледі және +/-55 В-тан аспауы керек. Конденсаторлар жұмыс істеу үшін қуат тізбегіне (C5-C8, C10, C11) орнатылған кезде кернеуі 80 В, қоректендіру кернеуін +/- -65 В дейін ұлғайтуға болады. Дегенмен, кернеудің мұндай жоғарылауы кедергісі төмен жүктемемен (4 Ом) жұмыс істеу үшін ұсынылмайды. жинақталған күшейткіш 230 ... 250 мА диапазонында R16 резисторы арқылы шығыс транзисторларының тыныштық тогын орнатудан тұрады. Бос режимде жылынғаннан кейін тыныш токты түзету керек. Тыныш ток шығыс транзисторлардың көздері арасындағы кернеудің шамасымен анықталады. Күшейткіштің жұмысында оның қуат көзі маңызды рөл атқарады. Ол сонымен қатар максималды шығыс қуаты, шамадан тыс жүктеме сыйымдылығы, фондық деңгей және тіпті бұрмалану мөлшері сияқты күшейткіш параметрлерін анықтайды. Күшейткішті қоректендіру тізбегі күріште көрсетілген. 9.

C1 конденсаторы желіден келетін импульстік шуды басады. R1 және R2 резисторлары қуат өшірілген кезде сүзгі конденсаторларын разрядтау үшін қызмет етеді. Түзеткіште сіз интегралды диодтық көпірді немесе жеке диодтарды пайдалана аласыз. Жақсы нәтижелер Шоттки диодтарын қолдану арқылы алынады. Диодтардың максималды кері кернеуі кемінде 150-200 В болуы керек, максималды тікелей ток күшейткіштің шығыс қуатына және оның арналарының санына байланысты. Сабвуфер және шығыс қуаты 80 Вт-тан аспайтын стерео күшейткіш үшін диодтардың максималды тікелей тогы 10 А-дан кем болмауы керек (мысалы, RS1003-RS1007 немесе KVRS4002-KVRS4010 диодтық көпірлері). Шығу қуаты жоғары және/немесе күшейту арналарының көп санымен түзеткіш диодтар кем дегенде 20 А тұрақты токқа есептелуі керек, мысалы, KVRS4002-KVRS4010, KVRS5002-KVRS5010 диодтық көпірлері немесе параллельді 20CP51CP 20CP3015 Шоттки диодтары. корпустағы екі диодтың қосылуы. Бұл жағдайда сүзгі конденсаторларының жалпы сыйымдылығын бір иыққа 30 000 мкФ дейін арттыру ұсынылады. Желіден келетін импульстік шуды одан әрі азайту үшін диодтардың әрқайсысын кемінде 100 В кернеуі үшін 0,01 мкФ конденсатормен шунттауға болады. Трансформатордың қажетті жалпы қуатын және оның қайталама орамдарындағы кернеуді таңдау үшін күшейткіштің қажетті максималды шығыс қуаты бойынша сіз 2-суреттегі графиктерді пайдалана аласыз. он.

Қара сызықтар трансформатордың минималды қуатының графиктерін көрсетеді. Тұтас сызық стерео күшейткішке сәйкес келеді, үзік сызық сабвуферге сәйкес келеді. Түсті сызықтар - қайталама орамалардың әрқайсысында кернеу. Стерео күшейткіштің трансформаторлық қуаты оның шығыс қуатынан екі есе аз болуы біртүрлі болып көрінуі мүмкін. Мұнда күшейткіштің қалыпты жұмыс істеуі үшін жеткілікті кірісте трансформатордың минималды қуаты бар: дыбыс сигналдарының ең жоғары коэффициенті 12 ... 16 дБ құрайды, сондықтан күшейткіштің максималды шығыс қуатына салыстырмалы түрде сирек және бір рет жетеді. қысқа уақыт. Бұл орташа шығыс қуаты мен қуат көзінен тұтынылатын ток максималдыдан бірнеше есе аз екенін білдіреді. Демек, трансформатордан тұтынылатын орташа қуат «максимумнан бірнеше есе аз. Трансформатор осы орташа шығыс қуатына плюс қысқа мерзімді максималды қуат шыңдарына және кейбір маржаға арналған. Суретте көрсетілгеннен жоғары жалпы қуаты бар трансформаторды пайдалануға болады. 10, бірақ бұл қуаттан екі есе артық асып кету мағынасы жоқ. Күшейткіште динамикті қорғау блогы жоқ, сондықтан журналда сипатталған немесе осы сайтта айтылған конструкциялардың кез келгенін тұрақты ток кернеуінен қорғау үшін пайдалануға болады.

Радио No10 2016 8 б

Таңдау блок-схемақуат күшейткіші. Ол 2-суретте көрсетілген. Кіріс сатысы транзисторда жасалған VT1, жалпы эмитентпен қамтылған. Резистор R4бірінші күшейту кезеңінің жүктемесі болып табылады. Одан күшейтілген сигналтранзистордың негізіне барады VT2, бұл аралық күшейту сатысы. Шығу сатысы биполярлы транзисторларда жиналады VT7…VT10Дарлингтон схемасына сәйкес. Осылайша, қуат күшейткіші үш сатылы. Болашақ қуат күшейткішінің шамамен диаграммасын жасайық:

2-сурет - UMZCH индикативті диаграммасы

Максималды шығыс кернеуі мен максималды шығыс тогы шығыс қуатынан есептеледі PL= 5 Вт. және жүктеме кедергісі RL= 4 Ом.

Шығару кезеңі

Дәстүрлі түрде қуат күшейткішінің жұмысы мен есептеуі шығыс сатысынан қарастырыла бастайды, өйткені UMZCH көптеген параметрлері шығыс кезеңінің тізбегіне айтарлықтай тәуелді, мысалы: энергия өнімділігі, сызықтық емес бұрмалану, сенімділік және т.б. Шығыс сатысы Дарлингтон тізбегіне сәйкес қосылған қосымша транзисторлардағы эмитент ізбасары болып табылады. Бұл кезеңде жүктеме шығыс транзисторлардың коллекторларына қосылады. UMZCH шығару сатысы 3-суретте көрсетілген.

3-сурет - UMZCH шығыс кезеңі

Қажетті қоректендіру кернеуі EPқуат формуласына негізделген қуат күшейткішті табамыз:

Алынған пропорциядан мынаны табамыз:

Біз тапқан кезде EP;

Есептеудегі қателерді және кіріс және аралық кезеңдердегі қуат жоғалуларын ескере отырып, қоректендіру кернеуін сәл көбірек таңдайық. Қабылдау

Шығу сатысы ток күшейткіші ретінде қызмет етеді және in жалпы көрінісжүктеме резисторына кезеңнің төмен қарсылық шығысына сәйкес келетін кедергі түрлендіргіші ретінде қарастыруға болады.

Шығу сатыларының қуаты әдетте 50 мВт диапазонында болады. 100 Вт дейін. Сонымен, күшейткіштерді есептеу кезінде транзисторлар бөлетін қуатты әрқашан ескеру керек.

Шығу транзисторларының бұзылу кернеуі В.Т 8 және В.Т 10 болуы керек:

Транзисторлардың максималды қуат шығыны В.Т 8 және В.Т 10 белсенді жүктемемен және кірістегі гармоникалық сигналмен тең:

Ағымдағы қысқа тұйықталушығыс транзисторлары мынаған тең:

Осылайша, параметрлердің белгілі мәндерімен, анықтамалық деректерге сәйкес, шығыс транзисторларының қосымша жұбын таңдаймыз: В.Т 8 - КТ 816В, В.Т 10 - КТ 817 В.

Максималды шығыс тогы бойынша Imaxжәне минималды ток күшеюі B0 = 25,транзисторлардың таңдалған түрі В.Т 8 және В.Т 10, транзисторлардың коллекторлық тогын есептеңіз В.Т 7 және В.Т 9:

Мұндай коллекторлық ток KT 3102B төмен қуатты кремний транзисторына сәйкес келеді - құрылымдар n-p-nжәне төмен қуатты кремний транзисторы KT 3107B - құрылымдар p-n-p.

Транзистор ретінде В.Т 2 (аралық сатылы транзистор), сіз кез келген дерлік төмен қуатты төмен жиілікті транзисторды пайдалана аласыз. Шектеулі коллектор-эмиттер кернеуіне ғана назар аудару керек, ол кем болмауы керек. Бұл кернеу KT 3107B типті транзисторға сәйкес келеді, онда максималды коллектор-эмиттер кернеуі 45В құрайды.

Токтың шамадан тыс жүктелуінен және шығыстың қысқа тұйықталуынан қорғауды қарастыру мен есептеуге көшейік. Шығу кедергісі төмен болғандықтан, қуат күшейткіші жүктеме тогы арқылы оңай шамадан тыс жүктелуі және шығыс транзисторларының қызып кетуіне байланысты өшірілуі мүмкін. Сенімділікті арттыруға арналған жобалық шаралар, мысалы, диссипация қуатының үлкен маржасы бар транзисторларды таңдау, жылуды кетіретін бетінің ауданын ұлғайту, құрылымның құнының өсуіне және оның салмағы мен өлшемдерінің көрсеткіштерінің нашарлауына әкеледі. Сондықтан қуат күшейткішіне токтың шамадан тыс жүктелуінен және шығыс қысқа тұйықталудан қорғау тізбектерін енгізу арқылы сенімділікті арттыру үшін схема әдістерін қолданған жөн.

UMZCH шығыс сатысын токтың шамадан тыс жүктелуінен және шығыстың қысқа тұйықталуынан қорғаудың жұмыс принципін қарастырыңыз. Қорғаныс тізбегі транзисторлардан тұрады В.Т 5 және В.Т 6 және резисторлар Р 10…Р 13. Қорғаныс тізбегі 4-суретте көрсетілген. Қорғаныс тізбегі келесідей жұмыс істейді.

Транзистор жеткілікті төмен жүктеме тогы кезінде В.Т 5 құлыпталады, себебі резистордағы кернеудің төмендеуі Р 11 оны ашу үшін жеткіліксіз, ал қорғаныс тізбегі қуат күшейткішінің жұмысына дерлік әсер етпейді. Жүктеме тогы артқан сайын резистордағы кернеудің төмендеуі артады. Р 11 (оң жарты толқын үшін; шығыс кернеуінің теріс жарты толқыны үшін резистордағы кернеудің төмендеуі артады Р 12). Резистордағы кернеудің төмендеуіне жеткенде Р 11, табалдырық UBE PORтранзистордың ашылуы В.Т 5, ол бастапқы токтың бір бөлігін алып, құлыпты ашады, осылайша максималды жүктеме тогын тұрақтандырады. R11 және R12 резисторларының мәндері мына формула бойынша есептеледі:

Резисторлар Р 11 және Р 13 төмен қарсылыққа ие (100 ... 150 Ом) және транзисторлар негізінің тогын шектеуге қызмет етеді. В.Т 11 В.Т 13. Резисторлар Р 11 және Р 13 қорғаныс тізбегінің жұмысына іс жүзінде әсер етпейді.

4-сурет - UMZCH шығыс сатысын токтың шамадан тыс жүктелуінен және шығыстың қысқа тұйықталуынан қорғау схемасы.

Әрі қарай, UMZCH шығыс сатысының тыныштық тоғының температуралық тұрақтылық тізбегін қарастыруға көшейік. Шығу транзисторларының тыныш тоғының температуралық тұрақтылығын қамтамасыз ету үшін әртүрлі схемалық әдістер бар. Олардың барлығы, сайып келгенде, транзисторлық корпуспен немесе жылуды кетіретін бетпен тұрақтандыру тізбегінің элементтері арасында жылу байланысын жасауды талап етеді. Шығу транзисторларының тыныштық тогын температураны тұрақтандыру арқылы қуат күшейткішінің шығыс сатысын құрудың тағы бір мысалы 4-суретте көрсетілген. Артықшылығы бұл әдісжылуды кетіретін бетке тек бір ғана температураға сезімтал элемент - транзистор орналастырылғанында жатыр. В.Т 4. Резистор мәндері таңдалатын шарт Р 6 және Р 8:

Жалпы алғанда, қатынас саннан бір кем болуы керек pnтізбектегі ауысулар. Резистор Р 8 қуат күшейткішінің шығыс сатысының транзисторларының қажетті тыныштық тогын орнатуды қамтамасыз ету үшін айнымалы болып табылады. Қарсылық мәндерін таңдайық Р 6 және Р 8, олардың қатынасы шамамен үшке тең болуы керек екенін ескере отырып, шығыс сатысында төрт транзистор бар (яғни төртеуі бар). pnөту). Қарсылықты алайық Р 6 1000 Омға тең, содан кейін Р 8 мынаған тең болады:

R7 резисторын есептеу үшін мына өрнекті қолданамыз:

есептеу Р 7.

Соңғы уақытта көптеген фирмалар мен радиоәуесқойлар қуатты пайдаланады FETsиндукцияланған арнамен және оқшауланған қақпасы бар. Дегенмен, жеткілікті қуаттағы өрістік транзисторлардың қосымша жұптарын алу әлі оңай емес, сондықтан радиоәуесқойлар бірдей өткізгіштіктегі арналары бар қуатты транзисторларды пайдаланатын UMZCH схемаларын іздейді. «Радио» журналы осындай бірнеше дизайнды жариялады. Автор басқасын ұсынады, бірақ құрылымы UMZCH конструкцияларында кең таралған бірқатар схемалардан біршама ерекшеленеді.

Техникалық сипаттамалар:

8 Ом жүктемедегі номиналды шығыс қуаты: 24 Вт

16 Ом жүктемедегі номиналды шығыс қуаты: 18 Вт

8 Омға номиналды қуаттағы гармоникалық коэффициент: 0,05%

16 Ом жүктемедегі номиналды қуаттағы гармоникалық коэффициент: 0,03%

Сезімталдық: 0,7 В

Күту: 26 дБ

UMZCH классикалық транзисторында соңғы үш онжылдықта дифференциалды каскад қолданылды. Салыстыру үшін қажет кіріс сигналы OOS тізбектері арқылы қайтарылатын шығыспен, сондай-ақ күшейткіштің шығысындағы «нөлді» тұрақтандыру үшін (көп жағдайда қуат көзі биполярлы, ал жүктеме оқшаулау конденсаторынсыз тікелей қосылады). Екіншісі - кернеуді күшейту сатысы - биполярлы транзисторлардағы кейінгі ток күшейткіші үшін қажетті кернеудің толық амплитудасын қамтамасыз ететін драйвер. Бұл кезең салыстырмалы түрде төмен ток болғандықтан, ток күшейткіші (кернеу ізбасары) екі немесе үш жұп композиттік қосымша транзисторлар болып табылады. Нәтижесінде дифференциалдық кезеңнен кейін сигнал олардың әрқайсысында сәйкес бұрмаланулары және кешігуі бар күшейтудің үш, төрт, тіпті бес сатысынан өтеді. Бұл динамикалық бұрмалану себептерінің бірі.

Күшті өрістік транзисторларды пайдаланған жағдайда көп сатылы токты күшейтудің қажеті жоқ. Дегенмен, өрістік транзистордың қақпа-арнасының электродаралық сыйымдылығын жылдам қайта зарядтау үшін де айтарлықтай ток қажет. Дыбыстық сигналдарды күшейту үшін бұл ток әдетте әлдеқайда аз, бірақ жоғары дыбыс жиіліктерінде ауысу режимінде ол айтарлықтай болады және ондаған миллиамперді құрайды.

Төменде сипатталған UMZCH-те кезеңдердің санын азайту тұжырымдамасы жүзеге асырылады. Күшейткіштің кірісінде - VT2, VT3 және VT4, VT5 транзисторларындағы дифференциалдық каскадтың каскадты нұсқасы, оның жүктемесі VT6, VT7 транзисторларындағы ток айнасы бар белсенді ток көзі болып табылады. VT1-дегі ток генераторы дифференциалды каскадты режимді сәйкес орнатады тұрақты ток. Транзисторлардың тізбекті қосылуын каскадта пайдалану максималды кернеудің шағын мәнімен (әдетте UKЭmax = 15 В) ерекшеленетін өте жоғары базалық ток беру коэффициенті бар транзисторларды пайдалануға мүмкіндік береді.

Күшейткіштің теріс қоректендіру тізбегі (VT14 көзі) мен VT4 және VT5 транзисторларының негіздері арасында екі стабилдік диод қосылған, олардың рөлін VT8, VT9 транзисторларының кері қосылған базалық эмиттерлік ауысулары атқарады. Олардың тұрақтандыру кернеулерінің қосындысы максималды рұқсат етілген шлюз-көзі VT14 кернеуінен біршама аз және қуатты транзистордың қорғанысы қамтамасыз етіледі.

Шығу сатысында VT14 өрістік транзисторының дренажы VD5 коммутациялық диод арқылы жүктемеге қосылады. Теріс полярлық сигналының жарты циклдары диод арқылы жүктемеге беріледі, оң полярлықтың жарты циклдері ол арқылы өтпейді, бірақ VT11 транзисторы арқылы ашылатын өрістік транзистор VT13 қақпасын басқару үшін өтеді. тек осы жарты циклдарда.

Коммутациялық диодпен ұқсас шығыс сатысының тізбектері биполярлы транзисторлы күшейткіш схемасында динамикалық жүктелген кезең ретінде белгілі. Бұл күшейткіштер В класының режимінде жұмыс істеді, яғни. токсыз. Сипатталған өрістік транзисторлары бар күшейткіште бірден бірнеше функцияларды орындайтын VT11 транзисторы бар: ол арқылы VT13 қақпасын басқару үшін сигнал жіберіледі, сонымен қатар оны тұрақтандырушы тыныш токқа жергілікті кері байланыс қалыптасады. . Сонымен қатар, VT11 және VT13 транзисторларының термиялық контактісі бүкіл шығыс кезеңінің температуралық режимін тұрақтандырады. Нәтижесінде шығыс сатысының транзисторлары AB класс режимінде жұмыс істейді, яғни. итермелеу каскадтарының көптеген нұсқаларына сәйкес сызықты емес бұрмалану деңгейімен. Тыныш токқа пропорционалды кернеу R14 резисторынан және VD5 диодынан алынып, VT11 негізіне беріледі. Белсенді тұрақты ток көзі VT10 транзисторында жинақталған, ол шығыс кезеңінің жұмысы үшін қажет. Бұл сигналдың сәйкес жарты циклдарында белсенді болған кезде VT14 үшін динамикалық жүктеме. VD6 және VD7 арқылы құрылған композиттік стабилдік диод транзисторды бұзылудан қорғайтын VT13 қақпасының кернеуін шектейді.

Мұндай екі арналы UMZCH сол жерде бар UMZCH орнына ROTEL RX-820 қабылдағышының корпусында жиналды. Пластинаның жылу қабылдағышы тиімді аумақты 500 см 2 дейін арттыру үшін металл болат тіректермен күшейтілген. Электрмен жабдықтауда оксид конденсаторлары 35 В кернеуі үшін жалпы сыйымдылығы 12 000 микрофарад болатын жаңаларына ауыстырылды. Сондай-ақ алдыңғы UMZCH-тен белсенді ток көздері (VT1-VT3) бар дифференциалды каскадтар пайдаланылды. Тәжірибелік тақталар R9, VD3 және VD4 ортақ элементтері бар ортақ тақтада әр арна үшін ток айналары (VT4-VT9, R5 және R6) және шығыс кезеңдері үшін белсенді ток көздері (екі арнаның VT10) бар дифференциалды кезеңнің каскодтық жалғасын жинады. . VT10 транзисторлары металл шассиге артқы жағымен басылады, бұл оқшаулағыш тығыздағыштардысыз. Шығарылатын өрістік транзисторлар бұрандалары бар жылу өткізгіш оқшаулағыш аралық тетіктер арқылы ауданы кемінде 500 см2 болатын жалпы жылу қабылдағышқа бекітіледі. Әрбір арнаның VT11 транзисторлары сенімді жылу байланысын қамтамасыз ету үшін VT13 транзисторларының терминалдарына тікелей орнатылады. Шығу сатыларының қалған бөліктері қуатты транзисторлардың шығыстарына және монтаждық тіректерге орнатылады. C5, C6 конденсаторлары шығыс транзисторларға тікелей жақын жерде орналасқан.

Қолданылатын мәліметтер туралы. VT8 және VT9 транзисторларын 7-8 В кернеуге арналған стабилдік диодтармен ауыстыруға болады, олар төмен токта (1 мА) жұмыс істейді, VT1-VT5 транзисторлары KT502 немесе KT3107A, KT3107B, KT3107I серияларының кез келгенімен ауыстырылуы мүмкін. оларды жұппен ток беру коэффициенті бойынша жақын етіп таңдаған жөн, VT6 және VT7 KT342 немесе KT3102-ге A, B әріптік индекстерімен ауыстырылуы мүмкін, VT11 орнына KT503 сериясының кез келгені болуы мүмкін. D814A стабилдік диодтарын (VD6 және VD7) басқалармен ауыстырудың қажеті жоқ, өйткені динамикалық жүктеме тогы шамамен 20 мА, ал D814A стабилдік диодтары арқылы максималды ток 35 мА құрайды, сондықтан олар өте қолайлы. L1 индукторының орамасы R16 резисторына оралған және PEL 1.2 сымының 15-20 айналымын қамтиды.

Әрбір UMZCH арнасын орнату VT13 ағызу қуат тізбегінен уақытша ажыратылған кезде басталады. VT10 эмитентінің тогын өлшеңіз - ол шамамен 20 мА болуы керек. Әрі қарай, тыныш токты өлшеу үшін VT13 транзисторының дренажы амперметр арқылы қуат көзіне қосылады. Ол 120 мА аспауы керек, бұл дұрыс құрастыруды және бөлшектердің жұмысқа жарамдылығын көрсетеді. Тыныш ток R10 резисторын таңдау арқылы реттеледі. Оны қосқаннан кейін оны дереу шамамен 120 мА-ға орнату керек, 20-30 минут қыздырғаннан кейін ол 80-90 мА дейін төмендейді.

Мүмкін болатын өздігінен қозу сыйымдылығы 5-10 пФ дейін С8 конденсаторын таңдау арқылы жойылады. Авторлық нұсқада өздігінен қозу арналардың біріндегі ақаулы VT13 транзисторына байланысты пайда болды. Басқа қоректендіру кернеулері үшін жылу қабылдағыш аймағын бір бағытта немесе басқада максималды қуаттың өзгеруіне негізделген және пайдаланылатын жартылай өткізгіш құрылғылар үшін рұқсат етілген параметрлерден асып кетуді болдырмау үшін қайта есептеу керек.

«Радио» №12, 2008 ж

Шығару кезеңдері «екіліктерге» негізделген

Сигнал көзі ретінде біз генераторды қолданамыз айнымалы токреттелетін шығыс кедергісі бар (100 Ом-ден 10,1 кОм-ға дейін) қадамы 2 кОм (3-сурет). Осылайша, генератордың максималды шығыс кедергісінде (10,1 кОм) VC сынау кезінде біз сыналған VC жұмыс режимін белгілі бір дәрежеде ашық OOS бар тізбекке жақындатамыз, ал екіншісінде (100 Ом) - жабық OOS бар тізбекке.

Композиттік биполярлы транзисторлардың (BT) негізгі түрлері күріш. 4. Көбінесе ВК-да бірдей өткізгіштіктегі екі транзисторға негізделген композиттік Дарлингтон транзисторы («Қос» Дарлингтон), сирек – екі транзистордан тұратын Шиклай композиттік транзисторы (4б-сурет) қолданылады. ток теріс ОЖ-мен әртүрлі өткізгіштікке ие, ал одан да сирек - Бристон композиттік транзисторы (Bryston, 4 c-сурет).
«Гауһар» транзисторы - Шиклай құрама транзисторының бір түрі - күріште көрсетілген. 4 г.Шиклай транзисторынан айырмашылығы, бұл транзисторда «ток айнасының» арқасында VT 2 және VT 3 транзисторларының екеуінің де коллекторлық тогы бірдей дерлік. Кейде Shiklai транзисторы 1-ден жоғары тасымалдау коэффициентімен қолданылады (4е-сурет). Бұл жағдайда K P \u003d 1+ R 2 / R 1. Ұқсас схемаларды өрістік транзисторларда (FET) де алуға болады.

1.1. «Екі» негізіндегі шығыс кезеңдері. «Екі» - Дарлингтон, Шиклай немесе олардың комбинацияларына сәйкес қосылған транзисторлары бар push-pull шығыс сатысы (квази-қосымша кезең, Бристон және т.б.). «Екі» Дарлингтондағы әдеттегі итеру-тарту шығару сатысы күріште көрсетілген. 5. Егер VT 1, VT 2 кіріс транзисторларының эмитент резисторлары R3, R4 (10-сурет) қарама-қарсы қуат шиналарына қосылған болса, онда бұл транзисторлар токты ажыратусыз, яғни А класты режимде жұмыс істейді.

Екі «Дарлингт» үшін шығыс транзисторлардың жұптасуы не беретінін көрейік (13-сурет).

Суретте. 15 кәсіби және ональды күшейткіштердің бірінде қолданылатын VK схемасын көрсетеді.

ВК-да аз танымал Шиклай схемасы (Cурет 18). Транзисторлық UMZCH схемасын дамытудың басында квазикомплементарлы шығыс кезеңдері танымал болды, бұл кезде жоғарғы қол Дарлингтон схемасы бойынша, ал төменгі қол Шиклай схемасы бойынша орындалды. Дегенмен, бастапқы нұсқада VK қолдарының кіріс кедергісі асимметриялық болып табылады, бұл қосымша бұрмалануларға әкеледі. VT 3 транзисторының базалық эмитенттік қосылысы ретінде пайдаланылатын Baxandall диодымен осындай VC-тің өзгертілген нұсқасы күріш. жиырма.

Қарастырылған «екіден» басқа Bryston VK модификациясы бар, онда кіріс транзисторлары эмитент тогы бар бір өткізгіштіктің транзисторларын, ал коллекторлық токпен басқа өткізгіштіктің транзисторларын басқарады (22-сурет). Ұқсас каскадты өрістік транзисторларда да жүзеге асыруға болады, мысалы, Lateral MOSFET (Cурет 24).

Шығу ретінде өрістік транзисторлары бар Шиклай тізбегіне сәйкес гибридті шығыс сатысы күріште көрсетілген. 28. Өрістік транзисторлардағы параллель күшейткіш тізбегін қарастырайық (30-сурет).

Ретінде тиімді жолы«екеуінің» кіріс кедергісін арттыру және тұрақтандыру үшін оның кірісінде буферді пайдалану ұсынылады, мысалы, эмитент тізбегінде ток генераторы бар эмитент ізбасары (32-сурет).

Қарастырылған «екілердің» ішінде фазалық ауытқу мен өткізу қабілеттілігі бойынша ең нашар ВК Шиклай болып шықты. Мұндай каскад үшін буферді пайдалану не бере алатынын көрейік. Егер бір буфердің орнына параллель қосылған әртүрлі өткізгіштіктегі транзисторларда екеуі қолданылса (35-сурет), онда параметрлердің одан әрі жақсаруын және кіріс кедергісінің жоғарылауын күтуге болады. Барлық қарастырылған екі сатылы тізбектердің ішінде өрістік транзисторлары бар Шиклай тізбегі сызықтық емес бұрмалану тұрғысынан ең жақсы болып шықты. Оның кірісіне параллельді буферді орнату не беретінін көрейік (37-сурет).

Зерттелетін шығыс кезеңдерінің параметрлері кестеде жинақталған. бір .

Кестені талдау келесі қорытынды жасауға мүмкіндік береді:
- БҰҰ жүктемесі ретінде БТ-дағы «екіден» кез келген VC UMZCH-те жұмыс істеуге жарамсыз. жоғары адалдық;
- шығысында FET бар VC сипаттамалары сигнал көзінің кедергісіне аз тәуелді;
- БТ-дағы кез келген «екіліктің» кірісіндегі буферлік саты кіріс кедергісін арттырады, шығыстың индуктивті құрамдас бөлігін азайтады, өткізу жолағын кеңейтеді және параметрлерді сигнал көзінің шығыс кедергісіне тәуелсіз етеді;
- Шығуда FET және кірісте параллель буфері бар VK Shiklai (37-сурет) ең жоғары сипаттамаларға ие (минималды бұрмалану, максималды өткізу қабілеттілігі, дыбыс диапазонындағы фазалық ауытқулар нөл).

«Үштікке» негізделген шығыс кезеңдері

Жоғары сапалы UMZCH-де үш сатылы құрылымдар жиі қолданылады: Дарлингтон үштіктері, Дарлинг тондық шығыс транзисторлары бар Шиклай, Бристон шығыс транзисторлары бар Шиклай және басқа комбинациялар. Қазіргі уақытта ең танымал шығыс кезеңдерінің бірі үш транзистордан тұратын композиттік Дарлингтон транзисторына негізделген VC болып табылады (Cурет 39). Суретте. 41 каскадты тармақталған VC көрсетеді: кіріс қайталағыштары бір уақытта екі каскадта жұмыс істейді, олар да өз кезегінде әрқайсысында екі каскадта жұмыс істейді, ал үшінші кезең жалпы шығысқа қосылады. Нәтижесінде мұндай VC шығысында төрттік транзисторлар жұмыс істейді.

Шығу транзисторлары ретінде композиттік Дарлингтон транзисторлары қолданылатын VC тізбегі күріш. 43. 43-суреттегі VC параметрлерін, егер оның кірісіне жақсы дәлелденген параллельді буферлік каскад қосылса, айтарлықтай жақсартуға болады (44-сурет).

VK Shiklai нұсқасы суреттегі схемаға сәйкес. Bryston композиттік транзисторларын пайдалану арқылы 4 г күріш. 46 . Суретте. 48-суретте кіріс транзисторлары А класында жұмыс істейтін тасымалдау коэффициенті шамамен 5 болатын Shiklai транзисторларына негізделген VC нұсқасы (4 д-сурет) көрсетілген (жылулық тұрақтандыру схемалары көрсетілмеген).

Суретте. 51 алдыңғы тізбектің құрылымына сәйкес тек бірлік күшейту арқылы VC көрсетеді. Егер біз суретте көрсетілген Хоксфордтың (Хоксфорд) сызықты еместігін түзету арқылы шығу сатысының тізбегіне тоқталмасақ, шолу толық емес болады. 53 . VT 5 және VT 6 транзисторлары композиттік Дарлингтон транзисторлары болып табылады.

Шығыс транзисторларды Lateral типті өрістік транзисторлармен ауыстырайық (57-сурет).

Жоғары жиілікті сигналдарды кесу кезінде ерекше қауіпті токтарды жою арқылы күшейткіштердің сенімділігін арттыру шығыс транзисторлардың қанығуға қарсы тізбектері арқылы ықпал етеді. Мұндай шешімдердің нұсқалары күріште көрсетілген. 58. Жоғарғы диодтар арқылы қанығу кернеуіне жақындаған кезде артық базалық ток транзистордың коллекторына төгіледі. Қуатты транзисторлардың қанықтыру кернеуі әдетте 0,5 ... 1,5 В диапазонында болады, бұл шамамен базалық эмитенттің түйісуіндегі кернеудің төмендеуіне сәйкес келеді. Бірінші нұсқада (58 а-сурет) базалық тізбектегі қосымша диодтың әсерінен эмиттер коллекторының кернеуі қанығу кернеуіне шамамен 0,6 В жетпейді (диодтағы кернеудің төмендеуі). Екінші схема (58б-сурет) резисторларды таңдауды талап етеді R 1 және R 2. Тізбектердегі төменгі диодтар импульстік сигналдары бар транзисторларды жылдам өшіруге арналған. Ұқсас шешімдер қуат пернелерінде қолданылады.

Көбінесе UMZCH-де сапаны жақсарту үшін кіріс сатысы мен кернеу күшейткіші үшін 10 ... 15 В арттырылған және шығыс сатысы үшін төмендетілген жеке қуат көзі жасалады. Бұл жағдайда шығыс транзисторлардың істен шығуын болдырмау және алдын ала шығыс транзисторларының шамадан тыс жүктелуін азайту үшін қорғаныс диодтарын пайдалану қажет. Бұл опцияны суреттегі схеманы өзгерту мысалын пайдаланып қарастырыңыз. 39. Қызметі жоғарылаған жағдайда кіріс кернеуішығыс транзисторларының қоректену кернеуінен жоғары, қосымша диодтар VD 1, VD 2 ашық (59-сурет), ал VT 1, VT 2 транзисторларының базасының артық тогы терминал транзисторларының қуат шиналарына қайта орнатылады. Бұл жағдайда VC шығыс сатысы үшін кіріс кернеуін қоректендіру деңгейінен жоғары көтеруге жол берілмейді және VT 1, VT 2 транзисторларының коллекторлық тогы төмендейді.

Айнымалы тізбектер

Бұрын жеңілдету мақсатында UMZCH-те ығысу тізбегінің орнына жеке кернеу көзі қолданылған. Қарастырылған көптеген схемалар, атап айтқанда, кірісте параллельді ізбасары бар шығыс кезеңдері, олардың қосымша артықшылығы болып табылатын қиғаш тізбектерді қажет етпейді. Енді суретте келтірілген типтік орын ауыстыру тізбектерін қарастырайық. 60, 61.

Тұрақты ток генераторлары. Қазіргі UMZCH-да бірқатар типтік схемалар: дифференциалдық каскад (тұрақты ток), ток шағылыстырғыш («ток айнасы»), деңгейді ауыстыру тізбегі, каскод (тізбекті және параллель қоректенуімен, соңғысы «үзілген каскод» деп те аталады), тұрақты ток генераторы (GST) және т.б. дұрыс қолдану айтарлықтай артуы мүмкін техникалық сипаттама UMZCH. Модельдеу арқылы негізгі ГТС схемаларының параметрлерін (62 - 6 6-сурет) бағалаймыз. Біз GTS БҰҰ жүктемесі және VC-мен параллель қосылғандығынан шығамыз. Біз оның қасиеттерін VC зерттеуіне ұқсас әдіс арқылы зерттейміз.

Ток рефлекторлары

HTS-тің қарастырылған схемалары - , бұл бір циклді БҰҰ үшін динамикалық жүктеменің нұсқасы. Бір дифференциалды сатысы бар UMZCH-де (ТҚ) БҰҰ-да қарсы динамикалық жүктемені ұйымдастыру үшін «ток айнасының» құрылымы немесе оны «ток рефлекторы» (ОТ) деп те атайды. Бұл UMZCH құрылымы Holton, Hafler және т.б күшейткіштерге тән болды.Ток рефлекторларының негізгі тізбектері күріш. 67 . Олар бірліктің беріліс коэффициентімен (дәлірек айтқанда, 1-ге жақын) немесе үлкен немесе аз бірлікпен (шкалалық ток шағылыстырғыштары) болуы мүмкін. Кернеу күшейткішінде ОТ тогы 3 ... 20 мА шегінде: Сондықтан біз барлық ОТ-ны токта, мысалы, суреттегі схемаға сәйкес шамамен 10 мА сынаймыз. 68.

Сынақ нәтижелері 1-кестеде келтірілген. 3 .

Нағыз күшейткіштің мысалы ретінде Radiomir журналында жарияланған S. BOCK қуат күшейткіш схемасы ұсынылған, 201 1 , № 1, б. 5 - 7; № 2, б. 5 - 7 Радиотехника №№ 11, 12/06

Автордың мақсаты мереке күндері «кеңістікті» дыбыстауға және дискотекаларға арналған қуат күшейткішін жасау болды. Әрине, мен оның салыстырмалы түрде шағын корпусқа сыйып, оңай тасымалдануын қаладым. Оған қойылатын тағы бір талап – компоненттердің болуы. Hi-Fi сапасына қол жеткізу үшін мен қосымша-теңдестірілген шығыс кезеңінің тізбегін таңдадым. Күшейткіштің максималды шығыс қуаты 300 ваттқа орнатылды (4 Ом жүктемеге). Осындай күшпен шығыс кернеуішамамен 35 В. Сондықтан UMZCH 2x60 В шегінде биполярлық қоректену кернеуін қажет етеді. Күшейткіш тізбегі күріште көрсетілген. бір . UMZCH асимметриялық кірісі бар. Кіріс сатысы екі дифференциалды күшейткіш арқылы қалыптасады.

А.ПЕТРОВ, Радиомир, 201 1 , No 4 - 12

Бұл мақала автор күшейткішті дамыту саласында осы уақытқа дейін жасалған барлық нәрсені қатаң сынға алатын осы материалды жазуға итермеледі. дыбыс жиілігі, және оның «абсолютті» UMZCH құрылымын ұсынады. Мен автормен келіспеймін, сондықтан жеке UMZCH түйіндеріндегі белгілі әзірлемелерді талдау негізінде мен Дуглас Селф, UMZCH сөзімен айтқанда, қарапайым, «мінсіз» нұсқамды ұсынғым келеді.

Бүгінгі таңда биполярлы транзисторлардың үш негізгі кемшілігі бар:

Эрли эффектісі (коллекторлық токтың эмитент-коллектор кернеуіне тәуелділігі);

Миллер эффектісі (кіріс сыйымдылығының күшейтуге тәуелділігі);

Параметрлердің кристалдың температурасына тәуелділігіне байланысты термиялық бұрмаланулар.

Алғашқы екі кемшілікпен, ішінара үшіншімен күресудің жалпы қабылданған тәсілі - каскодтық схемалар. Жүктеме кезіндегі UMZCH қуат көзінің пульсацияларымен байланысты бірінші әсердің төмендеуіне драйвердің бөлек қуат көзі және шығыс сатысы ықпал етеді. Термиялық бұрмалануды жою үшін транзистор арқылы бөлінетін қуатты тұрақтандыру қажет, ал егер бұл жасалмасамүмкін, кем дегенде, оның ауытқуларын азайту үшін.

Алдымен драйверді анықтайық. Зерттеулер көрсеткендей, және кейінірек, өте қарапайым симметриялық каскод драйверлері кем түспейді, ал кейбір жағдайларда параметрлері бойынша жоғарырақ. күрделі схемалардифференциалдық каскадты (тұрақты ток) қолдану. Сондықтан, біз каскод драйверіне тоқталамыз.

Енді шығыс кезеңін (VC) таңдау керек. Модификацияланған Hawksford VC-ден кем түспейтін ең қарапайым нұсқа - композиттік Дарлингтон транзисторлары бар үнемді Shikpai VC, оның кірісінде параллель қосылады.қайталағыш. Бұл VC-де параллельді ізбасардың базалық-эмиттерлік қосылыстары VC үшін ығысуды орнатады және бір уақытта термиялық тұрақтандыруды жүзеге асырады. Ол үшін транзисторларды таңдау керек VT 12, VT 16 және VT 13, VT 1 5 бірдей типті және жұппен жылу байланысын қамтамасыз етеді.

Бұл шешімнің артықшылығы мынада, бұл транзисторлар ток айнасы ретінде жұмыс істейді және параллельді транзисторлардың коллекторлық тогын өзгерту арқылы шығыс транзисторлардың тыныштық тогын реттеуге болады. Мұндай қосуда бұрмаланулар шығыс транзисторлардың тыныштық токына аз тәуелді, сондықтан тиімділікті арттыру үшін оны 5 ... 30 мА шегінде орнатуға болады. Бұл ВК-ның тағы бір артықшылығы - ол тіпті OOSсыз өте кішкентай бұрмалануларды енгізеді.

Диодтар VD 5, VD 8 термиялық тұрақтандыруды жақсартады және бұрмалануды азайтады, өйткені шығыс транзисторлары үлкен шағылысу коэффициенті бар кең ауқымды ток шағылыстырғыштары және диодтар ретінде жұмыс істейді. VD6, VD7 олардың қанығуын болдырмау үшін шығыс транзисторларының минималды базалық-коллекторлық кернеуін шектеу үшін қызмет етеді. Төмен кедергісі бар резисторлар R 29, R 30 транзисторлардың тез өшірілуіне ықпал етеді.

Осы екі кезеңді біріктіру нәтижесінде 1-суретте көрсетілген бір сатылы драйвері бар UMZCH схемасын аламыз.

Толық симметриялы UMZCH тізбегінің артықшылығы - базаның статикалық ток беру коэффициентіне сәйкес «айна» транзисторларын таңдағанда (сіз оны өзіңізге, сүйіктіңізге рұқсат ете аласыз) және бірдей электролиттік конденсаторлар UMZCH-де өтпелі процестер болмайды. Сондықтан айнымалы ток қосылымын кешіктіру релесі қажет емес.

Көрсетілген кемшіліктермен байланысты бұрмалануларды азайту үшін жүргізуші тізбегінің аздап қиындауы жасалды: дулыға қосылды.а d кіріс транзисторлары үшін және тұрақты генератор ретіндеағымдағы (GTS) Дуглас Селфтің сүйікті GTS-ін бірге пайдаландыағымдағы кері байланыс, онда ағымдағы кері байланыс транзисторларының коллекторлық токтары тұрақтандырылады. Мұндай HTS қоректендіру кернеуінің толқындарының әсерін азайтуға және осылайша қосымша қуат көздерінен бас тартуға мүмкіндік береді. Е202 диодының тұрақтандыру тоғының сипаттамасының ең сызықты бөлімі(S 202) - ондағы кернеудің төмендеуі 5...20 (3...50) В шегінде болғанда. Диодтың түсуі резистордың көмегімен жүктеме кезінде кернеудің төмендеуін ескере отырып шектеледі R18. Диод болмаған жағдайда оны секіргішпен ауыстыруға болады, бұл параметрлерге іс жүзінде әсер етпейді.

Шығу транзисторлары ретінде сіз KT825, KT827 сияқты ескі үлгідегі транзисторларды сәтті пайдалана аласыз (диаграммада көрсетілгендерге ұқсас). Көбірек жоғарғы ұпайлараладықазіргі транзисторлармен алу, мысалы, 2SD 2560,2SB 1647; 2SD 2449, 2SB 1594; 2SD 2385, 2SB 1556 және ұқсас.

UMZCH шығысындағы нөлдік ығысу интегратормен өңделеді D.A.1. Қосымша сүзгілеудің арқасында ол дыбыс диапазонында ешқандай түрде көрінбейді. Пайдаланылған VC-нің бұрмалануы аз екенін ескере отырып, секіргіштер ұсынылғандай жалпы OOSсыз жұмыс істеу үшін қамтамасыз етілуі мүмкін.

Бұл күшейткіште ашық кіріс бар, сондықтан оған қалыпқа келтіретін күшейткішті қоспас бұрын, оның шығысында тұрақты компонент жоқ екеніне көз жеткізу керек. UMZCH кіріс кедергісі аз (шамамен 3 кОм), сондықтан нормаланатын күшейткіштің шығысында конденсатор болса, оның сыйымдылығы кемінде 10 микрофарад болуы керек. Өйткенімұндай сыйымдылықтағы электролиттік емес конденсаторлар айтарлықтай үлкен, сыйымдылығы 22 ... 47 микрофарад болатын екі артқы полярдан конденсаторды және олармен параллельді полярлы емес конденсаторды жасауға болады. сыйымдылығы 1 ... 2 микрофарад. Дыбыс деңгейін реттеуден кейін буферлік қайталағышты қолданған дұрыс (жәнеегер сезімталдық жеткіліксіз болса, онда K және \u003d 2 ... 3) бар қалыпқа келтіретін күшейткішті op-amp-ке қосыңыз және UMZCH-ді оның шығысына тікелей қосыңыз.

Стандартты сипаттамаларды алып тастаймыз: C1 конденсаторы жоқ негізгі диаграмма, 1, 10 және 20 кГц жиіліктерде сызықты емес бұрмалану, сонымен қатар 100 кГц жиілікте толқын пішінінде көрінетін бұрмаланулардың бар-жоғын қараңыз.

Bode диаграммасы 2-суретте көрсетілген. Одан күшейткіш жеткілікті кең жолақты екенін көруге болады: үзіліс жиілігі 2 МГц бірлік күшейту жиілігінде шамамен 500 кГц. Кішкентай400 кГц аймағындағы асып кету биполярлық түзетудің жұмысына байланысты. Амплитудалық маржа 18 дБ, фазалық маржа шамамен 60 °, бұл оңтайлы мән.

1,10 және 20 кГц жиіліктерде 30 В шығыс сигнал амплитудасы бар енгізілген сызықты емес бұрмаланулар сәйкесінше 0,0005, 0,001 және 0,003% құрайды. Мысал ретінде 3-суретте 10 кГц жиіліктегі бұрмалау спектрі көрсетілген.

Суреттен көрініп тұрғандай, спектрде тек 2-ші және 3-ші гармоникалар бар. Дыбыс диапазонына түсетін ең жақын гармоника деңгейі 1 кГц жиіліктегімен бірдей 0,0005%.

Сигналдың айналу жылдамдығын тексерейік: 100 кГц жиілікте толық қуатта көрінетін бұрмалану бар ма (4-сурет)?

Көріп отырғанымыздай, және мұнда бәрі жақсы. UMZCH-ті 2 кГц жиіліктегі меандрмен тексеру кезінде(С1 конденсаторынсыз) алдыңғы жағындағы сөрелерде шағын шығарындылар байқалатыны анықталды. Бірақ C1 конденсаторын орнату кезінде меандерлік сөрелер мүлдем біркелкі, ал сигналдық фронттар өте тік.

UMZCH екінші модификациясы, мен де назар аударғым келеді, 5-суретте көрсетілген. Онда элементтердің саны 1-суреттегі схемадағыдай, бірақ кіріс сатысы сияқты драйвердің шығыс сатысы каскод болып табылады.