M. KORZININ, Magnitogorsk
Anumite amplificatoare de putere 34 au fost cunoscute de mult timp și au fost utilizate în principal în astfel de dispozitive de amplificare în care era necesar să se obțină o putere de ieșire crescută la tensiuni de alimentare relativ scăzute, în special în echipamentele audio auto. Utilizarea lor în echipamente staționare de înaltă fidelitate a reproducerii cu energie electrică a fost restrânsă datorită distorsiunilor inerente ale semnalului amplificat, în comparație cu UMZCH obișnuit.
Vom începe cunoștința noastră cu podul UMZ cu dispozitivul descris în 151). Schemele sale sunt prezentate într-o formă simplificată în Fig. 44 și conține două ramuri independente de amplificare a semnalului. etape de intrare și un amplificator de tensiune sunt combinate și executate în scop general, integrat Ou K140UD11 cu viteză mare și de încărcare ridicată OSP lities de curent. Pentru a crește tensiunea maximă la sarcina totală OV, ieșirile lor sunt conectate la acesta în antifază. Este posibil să se obțină dublat în comparație cu o sarcină de comutare convențională 3 × tensiunea maximă de ieșire pentru conducere etapa de ieșire în legătură paralelă cu vhodsa Ou primi antifază tensiune peste ele vyhodvh. OU sunt incluse în schemele de amplificatoare care inversează și care nu inversează. În consecință, ramurile de amplificare sunt acoperite de două circuite independente ale unui OOS cu aceeași adâncime.
Etapa de ieșire a UMZCH este asamblată pe un circuit de echilibrare a podurilor pe tranzistoarele bipolare compuse puternice KT827B. În ceea ce privește sarcina, aceste tranzistoare sunt conectate într-un circuit colectiv comun (Figura 45).
Decalajul inițial în tranzițiile de bază-emițător este creat de căderea de tensiune pe rezistențele R9. R12 când curentul de ieșire 0V curge prin ele în modul de repaus. În paralel, aceste declanșatoare includ tranzistori de ieșire constructiv construiți, separatori de polarizare, care, la rândul lor, sunt conectați în paralel cu tranzițiile ba-emitor. Cheraz le curge, de asemenea, o parte din curentul de ieșire al op-amp. Determinarea deplasării este ilustrată în Fig. 46. Având în vedere că producția tranzistori funcționează în acest YM34 cu un curent relativ mic Quiescent, fiecare dintre ramurile de câștig, de fapt amplifică doar un semnal de jumătate de undă, o - pozitiv, celălalt - de sarcină negativă în aceeași stivă jumătate de undă.
În ciuda profunzimii generale a protecției mediului înconjurător. UML descrisă are parametri scăzuți, coeficientul armonic în intervalul de frecvență sonor este de aproximativ 0,03%. și sunetul pe care îl oferă poate fi descris ca fiind obositor, inexpressiv, lipsit de transparență, cu un bas dur.
Dorința de a scăpa de aceste neajunsuri a condus la dezvoltarea unui pod mai avansat UMZCH. Construcția unuia dintre aceste UMZCH este descrisă în articolul "Transistor de câmp-efect într-o punte UMZCH" (Radio, 1986. No. 9, pp. 38, 39), și este dată o schemă oarecum simplificată
în Fig. 47. Amplificatorul folosește KU74UD1B OU și tranzistoare KP904A de tip MOSFET puternic. Cu toate acestea, datorită utilizării componentelor liniare, a fost posibil să se reducă substanțial distorsiunile. Adevărat, puterea de ieșire a amplificatorului a scăzut în același timp datorită înălțimii inferioare a MOSFET-urilor.
Figura 48 prezintă schema completă a unui alt pod puțin cunoscut UMZH realizat în întregime pe elementele active discrete (52)
distorsiuni de ordinul a 0,1% la o putere nominală de ieșire de 60 W pe o sarcină de 4 Ohm în întreaga gamă de frecvențe audio și oferă o calitate a sunetului destul de decentă. Un circuit amplificator simplificat este prezentat în Fig. 49. Circuitul acestui amplificator are dezavantajele sale, se folosesc tipuri depășite de tranzistori cu auto-linearitate scăzută, se folosesc schemele neoptimale ale amplificatorului diferențial de intrare și altele.
Soluțiile de circuite ale amplificatoarelor de pod considerate mai sus pot fi utilizate în VM34 de înaltă fidelitate, cu condiția să se elimine sursele amplificării neliniare disponibile în acestea.
Care sunt aceste surse? Să începem cu cascada de ieșire. 50 arată schema de substituire a stadiului de ieșire Aici Rvn1 și Rv2 ale rezistenței tranzițiilor sursei de scurgere (colector-emițător), respectiv, a tranzistorilor de ieșire VT1 și VT2. Upt1 și Upt2 ale tensiunii de alimentare a stadiului de ieșire. RH de încărcare a etapei de ieșire este inclusă în diagonala podului, care este echilibrat în acest caz, în cazul în care încă Upit2 Upit1 Quiescent și Rvn1 încă Rvn2.
Deci, prima condiție obligatorie pentru echilibrul podului este menținerea unor tensiuni constante și egale ale alimentelor Uin1 și Upt2
In ambele UMZCH (a se vedea Figura 44 și 47 utilizate surse de alimentare nestabilizirovvnnye discutate mai sus, al doilea (a se vedea figura 47) - .. Unitate de comutare cu filtru yamkostyami tensiune mică de ieșire, care are o stabilitate foarte scăzută Prin urmare, aici a observat prima condiție echilibru punte. . în acest sens, pentru pi etapa de ieșire sunt stabilizate tzniya cele mai bune de alimentare cu energie, cu o mare capacitate de filtre în producția. în cazul în care alimentarea cu energie nu este stabilizată pentru a reduce fluctuațiile tensiunilor de ieșire în timpul creșterii e consumată de capacitatea filtrului de curent etapă de ieșire trebuie să fie crescută adică mai mult de o dată. Această condiție este adevărată pentru UMZCH convenționale, alimentat de aprovizionare cu dublă.
A doua condiție echilibru punte este rezistențelor egale din Rvn1 tranzistori de ieșire și Rvn2 în modul inactiv Dacă prima condiție echilibru punte este îndeplinită, atunci pentru a doua condiție este suficientă cu o precizie maximă aceeași valoare trebuie notat curentul de repaus al fiecăruia dintre tranzistori de ieșire pe care etapele de ieșire pod VM34 extrem sensibile la dezechilibru curenți in stare de veghe tranzistori de ieșire, în contrast cu etapele de ieșire convenționale - tip raebalano le dă de două ori schimbarea de tensiune pe la Bootare.
Amplitudinea curentului în staționare a stației de ieșire a podului este selectat în funcție de
UM3CH destinație, în cazul în care o putere relativ mică la liniaritate maximă, necesită folosirea unui mod pur Un mare avantaj al unui astfel de ieșire pod tranzistori etapă este posibilitatea de a aplica aceeași structură și același tip, care permite de a simplifica selectarea acestora. Pentru a lucra în acesta sunt potrivite tranzistoare compozite bipolare și discrete. și, de asemenea, MOSFET-uri puternice și tranzistoare SIT. Rezultatele foarte proaste pot fi obținute prin utilizarea tranzistorilor compoziți, a tranzistorilor MOS sau SIT cu putere redusă și a tranzistorilor bipolari puternici (Figura 51)
Alegerea pentru ieșire etapă tranzistor UMZCH ar trebui să ia în considerare valoarea curentului absorbit de acestea din amplificator de tensiune. Este maximal pentru etapele de ieșire la tranzistoare bipolare discrete și minime pentru cascadele MOSFET care acest curent este aproape consuma tranzistoare bipolare compozit ocupa parametrul poziție intermediară.
Utilizarea unui tranzistor compozit pe elemente discrete, incluse în schemă. prezentat în Fig. 51, permite realizarea avantajelor atât a MOSFET-urilor, cât și a tranzistorilor bipolari.
După cum se știe, pentru stadiul de ieșire al tranzistorilor bipolari care funcționează în modul AB. este foarte de dorit să se asigure modul de funcționare al tranzistorilor fără întreruperea curentă. Tranzistorul compozit prezentat în Fig. 51, are o intrare foarte mare și o impedanță redusă de ieșire Pentru a asigura funcționarea non-on-off a tranzistorului VT2 și în consecință
reducerea tuturor tipurilor de distorsiuni
Tranzistorul VT1 ar trebui să fie selectat pe baza valorii curentului de scurgere inițial, deoarece acesta determină căderea de tensiune pe rezistența R1 și curentul inițial al tranzistorului bipolar VT2
Transistorul compozit descris poate avea parametri de frecvență și un câștig de curent ridicat, precum și o liniaritate excelentă.
Rezultate excelente s-au obținut atunci când se lucrează în situ MOSFETs VT1 KP904 Aplicând același tranzistor SIT VT1. de exemplu KP959A. sau tranzistorul compozit BU931 permite crearea unui element de amplificare liniar cu amplificare foarte mare a curentului și în unele cazuri, în general, abandonarea amplificării preliminare a tensiunii în UMZCH.
Utilizarea punții UMZCH în etapele de intrare a fidelității ridicate a UO integrate pare a fi suboptimală datorită liniarității reduse a caracteristicilor de încărcare și frecvență reduse.
O analiză a funcționării UMZH efectuată de schemele prezentate în Fig. 44 și 47, sugerează că sistemul de operare folosit în ele la un dezavantaj în ceea ce privește modurile de liniaritate, deoarece ieșirea etapele acestea funcționează în modul Ou AB cu un curent de sarcină completă, deoarece etapa de ieșire prejudecată circuitul UMZCH consumă curent suficient de mare.
Astfel, în UM3CH (vezi Figura 44), curentul de ieșire al DA DA1 curge nu numai prin declanșatorul R9, ci și prin rezistențele Rcm1 conectate în paralel. Rcm2 și tranzițiile parțial emițător de bază ale tranzistorului compozit VT1 (vezi figura 46). Acest curent crește cu creșterea amplitudinii tensiunii de ieșire a op-amp.
În UMZCH (vezi. Fig. 47) curent de ieșire protekvet Ou numai prin rezistor R9, dar în modul inactiv este de aproximativ 1 mA, și apoi crește odată cu creșterea amplitudinii semnalului de ieșire a sistemului de operare care nu este optim pentru sistemul de operare K574UD1.
Fans dispozitive prim amplificare pot fi recomandate pentru a înlocui UMZCH (vezi. Figura 44) pe DU K140UD11 puternic grup Ou integrat 2030 (de exemplu TDA2030) cu liniaritate intrinsecă relativ ridicată, care sunt destinate utilizării ca dvuhpolyariym UMZCH integrală cu alimente. Conform datelor pașaportului, tensiunea acestor OU este de +18. 22 V, curentul inactiv este de 30 mA. În UMZCH. FIG ris- 44, etapa OS ieșire în toată gama de tensiune de ieșire este doar în razhime A, oferind un curent de ieșire la 10 mA, care este destul de suficientă pentru funcționarea liniară a etapei de ieșire punte către tranzistorii componente. Desigur, ambele OU ar trebui să dispună de chiuvete. UMZCH modificat are astfel o mai mare putere de ieșire nedistorsionat și oferă un sunet mai natural.
Trebuie menționat în mod specific protecția generală a mediului aplicată în ambele UMLC. Faptul este că în UMZCH echilibrat și de punte se utilizează două circuite independente ale OOS, care sunt cauzate de caracteristicile de proiectare ale fazei de ieșire și de modul de pornire a sarcinii. Ca rezultat al unei astfel de soluții bazate pe circuite, a apărut o sursă de denaturare complet specifică - OOS în sine. Să luăm în considerare acest fenomen în detaliu.
După cum sa menționat mai sus, podul UMZCH reprezintă două UMZCH separat cu amplificator etapă de intrare și tensiunea de pe sistemul de operare integral și un singur soclu tranzistori etapă de ieșire. Deoarece DUS tensiune în fiecare dintre ele este îndepărtat din întreaga RL de sarcină, pentru a oferi antifază de excitație a etapă tranzistor de ieșire într-o singură ramură a trebuit să utilizeze un CCA răsturnând, iar celălalt - non-inversoare Prin urmare, designerii au avut lanțul să fie împărțit CCA. Câștigul de tensiune în UMZCH DUS generală determinată, după cum se știe, fără comutare de circuit (inversoare și ieinvertiruyuschaya) și rezistențele divizorului raportul razistornogo. În UMZCH cu două circuite independente pentru amplificare identice DUS ambelor jumătăți de undă de semnal este necesar să se asigure o precizie foarte mare (folosind rezistențe de precizie și condensatoare) coeficienților de câștig egal în ambele canale UMZCH. Ceea ce poate duce la nerespectarea acestei condiții poate fi demonstrat prin următorul exemplu.
Să presupunem că totalul UMZCH lanț DUS în ambele canale sunt formate folosind un procedeu simplu rezistențe de razistornogo divizor pentru utilizarea pe scară largă, de obicei permisă abatere de rezistență de la valoarea nominală ± 5%. In UM3CH (vezi. Figura 47) utilizate rezistențe de 91 și 10 ohmi într-un singur canal și 100 kOhm și 10 în al doilea canal. Cu aceste limite, abateri de la valoarea nominală, rezistența lor reală va fi de 86,45 - 95,55 kΩ, 8,64. E.56 kOhm, 95.J.05 kOhm și 8.64. 9.56 kOhm - câștigul fiecărei ramuri a semnalului poate fi în intervalul 10.04. 11,0,6 și respectiv 9,12,15, respectiv. În cazul în care valorile extreme ale acestor variabile diferență în consolidarea ramurilor, adică. Neliniaritate din acest motiv UMZCH fi de aproximativ 20 (!)%. Prin utilizarea rezistențelor de precizie, această valoare poate fi redusă la aproximativ 5%. Aceasta, desigur, un caz extrem, este foarte posibil și valorile raportului blaopriyatnoe aleatoare Prima nennyh razistorov.
Cu toate acestea, în orice caz, este dificil să se reducă această neliniaritate la cel puțin 1%.
Acesta a spus deja despre NFB eliyanii nivelul de distorsiune dinamic În acest sens este necesară eșec în punte mare UMZCH a PE total și utilizarea etapă integrată de intrare 0Y și un amplificator de tensiune este cel mai bine realizată pe tranzistori discrete, in vivo Recording refuzul CCA căptuși. În cazul în care un atom dispare imediat, iar problema originală nelmneL * Esty UMZCH datorită prezenței a două circuite separate, CCA.
Astfel, o punte de înaltă fidelitate UMZCH ar trebui să fie complet executată pe elemente discrete. Mai mult decât atât, există mai multe variante posibile ale construcției sale, în funcție de pen set-metru și dorințele producătorului: Modul de e A sau modul AB, folosind doar bipolară sau MOS și numai SIT-
tranzistori sau o combinație a celor două. Este de asemenea posibil opțiuni de luat masa UMZCH din două sau trei surse independente de energie, utilizarea de amplificatoare de intrare și cel de tensiune KVK echilibrată, tech și odiotaktnyh cascadelor de intrare simetrică (echilibrată] sau cu un singur capăt, etc.
51. Cheesy A. Amplificator de putere pentru putere. egal cu 0V. - Radio. 1984, pag. 35, 36.
52. Nechaev Yu. Amplificator simetric de joasă frecvență cu control tonic. Sat. "Pentru a ajuta amatorii radio", nr. 17, p. 32-39. - M DOSAAF, 1989.
Articole similare
Trimiteți-le prietenilor: