Το προκαταρκτικό στάδιο εισόδου του ενισχυτή χαμηλής συχνότητας. Ανάπτυξη ενισχυτή χαμηλής συχνότητας
Η ίδια η ουσία για έμπειρους επαγγελματίες
Ο ενισχυτής συναρμολογείται σύμφωνα με την αρχή του "διπλού μονοφωνικού", το κύκλωμα ενός καναλιού εμφανίζεται στο εικ.1. Το πρώτο στάδιο στα τρανζίστορ VT1-VT4 είναι ένας ενισχυτής τάσης με συντελεστή περίπου 2,9, το δεύτερο στάδιο στο VT5 είναι ένας ενισχυτής ρεύματος (ακόλουθος εκπομπού). Με τάση εισόδου 1 V, η ισχύς εξόδου είναι περίπου 0,5 W σε φορτίο 16 ohms. Το εύρος συχνοτήτων λειτουργίας σε επίπεδο -1 dB είναι περίπου από 3 Hz έως 250 kHz. Η σύνθετη αντίσταση εισόδου του ενισχυτή είναι 6,5 ... 7 kOhm, η αντίσταση εξόδου είναι 0,2 Ohm.
Τα γραφήματα THD σε συχνότητα 1 kHz με ισχύ εξόδου 0,52 W και 0,15 W φαίνονται στο εικ.2και εικ.3(το σήμα στην κάρτα ήχου τροφοδοτείται μέσω του διαιρέτη "30:1").
Στο εικ.4δείχνει το αποτέλεσμα της παραμόρφωσης ενδοδιαμόρφωσης όταν μετράται με δύο τόνους ίσου επιπέδου (19 kHz και 20 kHz).
Ο ενισχυτής συναρμολογείται σε μια θήκη κατάλληλου μεγέθους από άλλο ενισχυτή. Μια μονάδα ελέγχου ανεμιστήρα είναι συνδεδεμένη στα κυκλώματα ισχύος ενός από τα κανάλια ( εικ.5), που ελέγχει τη θερμοκρασία μιας από τις ψύκτρες των τρανζίστορ εξόδου (η πλακέτα κυκλώματος με επιφανειακή τοποθέτηση είναι ορατή στο κέντρο της σχήμα 6).
Αξιολόγηση του ήχου από το αυτί - "όχι κακό". Ο ήχος δεν είναι «κολλημένος» στα ηχεία, υπάρχει πανόραμα, αλλά το «βάθος» του είναι μικρότερο από αυτό που έχω συνηθίσει. Δεν έχω ανακαλύψει ακόμη με τι συνδέεται αυτό, είναι δυνατό (ελέγχθηκαν επιλογές με άλλα τρανζίστορ, με αλλαγή στο ρεύμα ηρεμίας των σταδίων εξόδου και αναζήτηση σημείων σύνδεσης για "γειώσεις" εισόδου / εξόδου).
Τώρα για όσους ενδιαφέρονται, λίγα για τα πειράματα
Τα πειράματα διήρκεσαν αρκετά και πραγματοποιήθηκαν λίγο χαοτικά - έγιναν μεταβάσεις από το ένα στο άλλο καθώς επιλύθηκαν ορισμένα ζητήματα και εμφανίστηκαν άλλα, επομένως ορισμένες αποκλίσεις μπορεί να είναι αισθητές στα σχήματα και τις μετρήσεις. Στα διαγράμματα, αυτό αντικατοπτρίζεται ως παραβίαση της αρίθμησης των στοιχείων και στις μετρήσεις - ως αλλαγή στο επίπεδο θορύβου, παρεμβολές από το δίκτυο 50 Hz, κυματισμοί 100 Hz και τα προϊόντα τους (χρησιμοποιήθηκαν διαφορετικά τροφοδοτικά) . Αλλά στις περισσότερες περιπτώσεις, οι μετρήσεις πραγματοποιήθηκαν πολλές φορές, επομένως οι ανακρίβειες δεν πρέπει να είναι ιδιαίτερα σημαντικές.
Όλα τα πειράματα μπορούν να χωριστούν σε πολλά. Το πρώτο πραγματοποιήθηκε για να αξιολογηθεί η θεμελιώδης απόδοση του σταδίου TND, το επόμενο - για να ελεγχθούν χαρακτηριστικά όπως η χωρητικότητα φορτίου, το κέρδος, η εξάρτηση από τη γραμμικότητα, η εργασία με το στάδιο εξόδου.
Επαρκώς πλήρεις θεωρητικές πληροφορίες σχετικά με τη λειτουργία του καταρράκτη TND μπορείτε να βρείτε στα άρθρα του G.F. Prishchepova στα περιοδικά "Schemotekhnika" No. 9, 2006 και "Radiohobby" No. 3, 2010 (υπάρχουν περίπου τα ίδια κείμενα), επομένως εδώ θα εξεταστεί μόνο η πρακτική εφαρμογή του.
Έτσι, το πρώτο είναι μια αξιολόγηση της θεμελιώδους απόδοσης
Αρχικά, ένα κύκλωμα συναρμολογήθηκε στα τρανζίστορ KT315 με κέρδος περίπου τριών ( εικ.7). Κατά τον έλεγχο, αποδείχθηκε ότι με τις ονομασίες R3 και R4 που φαίνονται στο διάγραμμα, ο ενισχυτής λειτουργεί μόνο με σήματα χαμηλής στάθμης και όταν εφαρμόζεται 1 V, εμφανίζεται υπερφόρτωση εισόδου (1 V είναι το επίπεδο που Το PCD και η κάρτα ήχου του υπολογιστή μπορούν να δώσουν, επομένως, δίνονται σχεδόν όλες οι μετρήσεις σε αυτό). Στο Εικόνα 8το κάτω γράφημα δείχνει το φάσμα του σήματος εξόδου, το πάνω γράφημα δείχνει το φάσμα του σήματος εισόδου και η παραμόρφωση είναι ορατή σε αυτό (το THD θα πρέπει να είναι περίπου 0,002-0,006%). Εξετάζοντας τα γραφήματα και συγκρίνοντας τα επίπεδα στα κανάλια, πρέπει να ληφθεί υπόψη ότι το σήμα εξόδου εισέρχεται στην κάρτα ήχου μέσω ενός διαιρέτη 10:1 (με σύνθετη αντίσταση εισόδου περίπου 30 kOhm, αντιστάσεις R5 και R6 σε εικ.7) - παρακάτω στο κείμενο οι παράμετροι του διαιρέτη θα είναι διαφορετικές και αυτό θα υποδεικνύεται πάντα).
Αν υποθέσουμε ότι η εμφάνιση παραμόρφωσης στο σήμα εισόδου υποδηλώνει μια αλλαγή στην σύνθετη αντίσταση εισόδου του καταρράκτη (η οποία συνήθως προκαλείται από έναν εσφαλμένα επιλεγμένο τρόπο λειτουργίας σύμφωνα με συνεχές ρεύμα), στη συνέχεια, για να εργαστείτε με μεγαλύτερα σήματα εισόδου, θα πρέπει να αυξήσετε την αντίσταση R4 και, κατά συνέπεια, για να διατηρήσετε το Kus ίσο με τρία, να αυξήσετε το R3.
Αφού ρυθμίσαμε R3=3,3 kOhm, R4=1,1 kOhm, R1=90 kOhm και αυξήσαμε την τάση τροφοδοσίας στα 23 V, καταφέραμε να λάβουμε περισσότερο ή λιγότερο αποδεκτές τιμές THD ( εικ.9). Αποδείχθηκε επίσης ότι στον καταρράκτη TND "δεν αρέσει" ένα φορτίο χαμηλής αντίστασης, δηλ. Όσο μεγαλύτερη είναι η αντίσταση του επόμενου σταδίου, τόσο χαμηλότερα είναι τα αρμονικά επίπεδα και τόσο πιο κοντά γίνεται το κέρδος στην υπολογιζόμενη τιμή (ένα άλλο παράδειγμα θα εξεταστεί παρακάτω).
Στη συνέχεια ο ενισχυτής συναρμολογήθηκε σε μια πλακέτα τυπωμένου κυκλώματος και σε αυτόν συνδέθηκε ένας ακόλουθος πομπού βασισμένος σε σύνθετο τρανζίστορ KT829A (κύκλωμα με βάση Φιγούρα 1). Μετά την εγκατάσταση του τρανζίστορ και της πλακέτας στο ψυγείο ( εικ.10), ο ενισχυτής έχει δοκιμαστεί με φορτίο 8 ohm. Στο εικόνα 11φαίνεται ότι η τιμή THD έχει αυξηθεί πολύ, αλλά αυτό είναι το αποτέλεσμα της λειτουργίας του ακόλουθου πομπού (το σήμα από την είσοδο του ενισχυτή (επάνω γράφημα) μεταφέρεται απευθείας στον υπολογιστή και από την έξοδο μέσω ενός 3: 1 διαχωριστικό (κάτω γράφημα)).
Στο Εικόνα 12δείχνει το γράφημα THD με σήμα εισόδου 0,4 V:
Μετά από αυτό, δοκιμάστηκαν δύο ακόμη παραλλαγές επαναλήπτων - με ένα σύνθετο τρανζίστορ από διπολικό KT602B + KT908A και με πεδίο IRF630A (χρειαζόταν να αυξήσει το ρεύμα ηρεμίας ρυθμίζοντας + 14,5 V στην πύλη και μειώνοντας την αντίσταση R7 στα 5 ohms στο σταθερή τάση σε αυτό 9, 9 V (ρεύμα ηρεμίας περίπου 1,98 A)). Το καλύτερο αποτέλεσμα με τάσεις εισόδου 1 V και 0,4 V φαίνεται στο σχέδια 13και 14 (CT602B+CT908A), 15 και 16 (IRF630A):
Μετά από αυτούς τους ελέγχους, το κύκλωμα επέστρεψε στην έκδοση με το τρανζίστορ KT829, το δεύτερο κανάλι συναρμολογήθηκε και αφού ακούστηκε η διάταξη όταν τροφοδοτήθηκε από εργαστηριακές πηγές, ο ενισχυτής που φαίνεται στο σχήμα 6. Δύο ή τρεις ημέρες δαπανήθηκαν για ακρόαση και μικρές βελτιώσεις, αλλά αυτό δεν επηρέασε σχεδόν καθόλου τον ήχο και τα χαρακτηριστικά του ενισχυτή.
Αξιολόγηση φορτίου
Δεδομένου ότι η επιθυμία να ελεγχθεί ο καταρράκτης TND για "φορητική ικανότητα" δεν έχει ακόμη εξαφανιστεί, μια νέα διάταξη συναρμολογήθηκε σε 4 τρανζίστορ σε μια αλυσίδα ( εικ.17). Η τάση τροφοδοσίας είναι +19 V, ο διαιρέτης στην έξοδο της βαθμίδας είναι 30 kOhm "10:1", το σήμα εισόδου είναι 0,5 V, το σήμα εξόδου είναι 1,75 V (το κέρδος είναι 3,5, αλλά εάν ο διαχωριστής γυρίσει off, τότε η τάση εξόδου είναι περίπου 1,98 V, που δείχνει Kus \u003d 3,96):
Επιλέγοντας την αντίσταση της αντίστασης R1, μπορείτε να πάρετε κάποιο ελάχιστο SOI και αυτό το γράφημα με φορτίο 30 kOhm φαίνεται στο Εικόνα 18. Αλλά αν τώρα εγκαταστήσουμε μια άλλη ίδιας ισχύος (54 kOhm) σε σειρά με την αντίσταση R5, τότε οι αρμονικές παίρνουν τη μορφή που φαίνεται στο εικόνα 19- η δεύτερη αρμονική αυξάνεται κατά περίπου 20 dB σε σχέση με τον θεμελιώδη τόνο και για να την επαναφέρετε σε χαμηλή τιμή, πρέπει να αλλάξετε ξανά την αντίσταση R1. Αυτό δείχνει έμμεσα ότι για να ληφθούν οι πιο σταθερές τιμές THD, πρέπει να σταθεροποιηθεί η τροφοδοσία του καταρράκτη. Είναι εύκολο να ελεγχθεί - μια αλλαγή στην τάση τροφοδοσίας περίπου αλλάζει επίσης την εμφάνιση της αρμονικής "ουράς".
Λοιπόν, εντάξει, αυτό το στάδιο λειτουργεί με 0,5 βολτ στην είσοδο. Τώρα θα ήταν απαραίτητο να το ελέγξετε στο 1 V και, ας πούμε, με κέρδος "5".
Εκτίμηση κέρδους
Ο καταρράκτης συναρμολογείται σε τρανζίστορ KT315, τάση τροφοδοσίας +34,5 V ( εικ.20). Για να αποκτήσετε Kus \u003d 5, οι αντιστάσεις R3 και R4 παρασχέθηκαν με ονομασίες 8,38 kOhm και 1,62 kOhm. Σε ένα φορτίο με τη μορφή ενός διαιρέτη αντίστασης "10: 1" με αντίσταση εισόδου περίπου 160 kOhm, η τάση εξόδου αποδείχθηκε περίπου 4,6 V.
Στο εικόνα 21φαίνεται ότι η THD είναι μικρότερη από 0,016%. Ένα μεγάλο επίπεδο θορύβου 50 Hz και άλλα πολλαπλάσια υψηλότερα σε συχνότητα είναι κακό φιλτράρισμα ισχύος (λειτουργεί στο όριο).
Ένας επαναλήπτης στο KP303 + KT829 συνδέθηκε σε αυτόν τον καταρράκτη ( εικ.22) και στη συνέχεια λήφθηκαν τα χαρακτηριστικά ολόκληρου του ενισχυτή κατά τη λειτουργία σε φορτίο 8 ohms ( εικ.23). Η τάση τροφοδοσίας είναι 26,9 V, το κέρδος είναι περίπου 4,5 (4,5 V αλλαγές στην έξοδο σε φορτίο 8 ohm είναι περίπου 2,5 W). Κατά τη ρύθμιση του αναμεταδότη στο ελάχιστο επίπεδο SOI, έπρεπε να αλλάξω την τάση πόλωσης TND του καταρράκτη, αλλά επειδή το επίπεδο παραμόρφωσής του είναι πολύ μικρότερο από αυτό του επαναλήπτη, αυτό δεν επηρέασε το αυτί με κανέναν τρόπο - συναρμολογήθηκαν δύο κανάλια και άκουσα σε έκδοση breadboard. Δεν υπήρχε διαφορά στον ήχο με την έκδοση μισού watt του ενισχυτή που περιγράφηκε παραπάνω, αλλά επειδή η ενίσχυση της νέας έκδοσης ήταν υπερβολική και παράγει περισσότερη θερμότητα, το κύκλωμα διαλύθηκε.
Κατά τη ρύθμιση της τάσης μετατόπισης του σταδίου TND, μπορείτε να βρείτε μια τέτοια θέση ώστε η αρμονική "ουρά" να έχει μια πιο ομοιόμορφη αποσύνθεση, αλλά να γίνεται μεγαλύτερη και ταυτόχρονα το επίπεδο της δεύτερης αρμονικής αυξάνεται κατά 6-10 dB (σύνολο Η THD γίνεται περίπου 0,8-0,9%).
Με ένα τόσο μεγάλο THD του follower, αλλάζοντας την τιμή της αντίστασης R3, μπορείτε να αλλάξετε με ασφάλεια το κέρδος του πρώτου σταδίου, τόσο πάνω όσο και κάτω.
Έλεγχος μιας βαθμίδας με υψηλότερο ρεύμα ηρεμίας
Το κύκλωμα συναρμολογήθηκε σε ένα συγκρότημα τρανζίστορ KTS613B. Το ρεύμα ηρεμίας του σταδίου 3,6 mA είναι το μεγαλύτερο από όλες τις επιλογές που δοκιμάστηκαν. Η τάση εξόδου στον διαιρέτη αντίστασης 30 kΩ αποδείχθηκε ότι είναι 2,69 V, ενώ η THD είναι περίπου 0,008% (( εικ.25). Αυτό είναι περίπου τρεις φορές μικρότερο από αυτό που φαίνεται σχήμα 9κατά τον έλεγχο του καταρράκτη στο KT315 (με το ίδιο κέρδος και περίπου την ίδια τάση τροφοδοσίας). Αλλά επειδή δεν βρέθηκε άλλο πανομοιότυπο συγκρότημα τρανζίστορ, το δεύτερο κανάλι δεν συναρμολογήθηκε και ο ενισχυτής, κατά συνέπεια, δεν υπάκουσε.
Όταν η αντίσταση R5 διπλασιαστεί και χωρίς ρύθμιση της τάσης πόλωσης, η THD γίνεται περίπου 0,01% ( εικ.26). Μπορούμε να πούμε ότι η εμφάνιση της «ουράς» αλλάζει ελαφρώς.
Μια προσπάθεια εκτίμησης της ζώνης συχνοτήτων λειτουργίας
Αρχικά, ελέγχθηκε μια διάταξη συναρμολογημένη σε ένα συγκρότημα τρανζίστορ. Κατά τη χρήση της γεννήτριας GZ-118 με ζώνη συχνοτήτων εξόδου από 5 Hz έως 210 kHz, δεν βρέθηκαν "μπλοκαρίσματα στα άκρα".
Στη συνέχεια ελέγχθηκε ο ήδη συναρμολογημένος ενισχυτής μισού watt. Εξασθένησε το σήμα των 210 kHz κατά περίπου 0,5 dB (ενώ δεν υπήρξε καμία αλλαγή στα 180 kHz).
Δεν υπήρχε τίποτα για να αξιολογηθεί το κάτω όριο, τουλάχιστον, δεν ήταν δυνατό να φανεί η διαφορά μεταξύ των σημάτων εισόδου και εξόδου κατά την εκτέλεση της γεννήτριας σάρωσης προγράμματος, ξεκινώντας από συχνότητες 5 Hz. Επομένως, μπορούμε να υποθέσουμε ότι περιορίζεται από την χωρητικότητα του πυκνωτή σύζευξης C1, την σύνθετη αντίσταση εισόδου του σταδίου TND, καθώς και τη χωρητικότητα του πυκνωτή "εξόδου" C7 και την αντίσταση φορτίου του ενισχυτή - ένας κατά προσέγγιση υπολογισμός σε το πρόγραμμα δείχνει -1 dB σε συχνότητα 2,6 Hz και -3 dB σε συχνότητα 1,4 Hz ( εικ.27).
Δεδομένου ότι η σύνθετη αντίσταση εισόδου του καταρράκτη TND είναι αρκετά χαμηλή, ο έλεγχος έντασης θα πρέπει να επιλεγεί όχι περισσότερο από 22 ... 33 kOhm.
Οποιοσδήποτε επαναλήπτης (ενισχυτής ρεύματος) με αρκετά μεγάλη σύνθετη αντίσταση εισόδου μπορεί να αντικαταστήσει το στάδιο εξόδου.
Στο κείμενο επισυνάπτονται αρχεία δύο παραλλαγών πλακέτες τυπωμένων κυκλωμάτωνστη μορφή της έκδοσης του προγράμματος 5 (το σχέδιο πρέπει να "κατοπτρίζεται" κατά την κατασκευή σανίδων).
Επίλογος
Λίγες μέρες αργότερα, αύξησα την παροχή ρεύματος στα κανάλια κατά 3 V, αντικατέστησα τους ηλεκτρολυτικούς πυκνωτές 25 V με 35 V και προσάρμοσα τις τάσεις πόλωσης των πρώτων σταδίων στο ελάχιστο SOI. Τα ρεύματα ηρεμίας των σταδίων εξόδου έγιναν περίπου 1,27 A, οι τιμές THD και IMD στα 0,52 W της ισχύος εξόδου μειώθηκαν στο 0,028% και στο 0,017% ( εικ.28και 29 ). Τα γραφήματα δείχνουν ότι οι κυματισμοί των 50 Hz και 100 Hz έχουν αυξηθεί, αλλά δεν ακούγονται.
Βιβλιογραφία:
1. G. Prishchepov, “Linear broadband TND amplifiers and repeaters”, περιοδικό “Circuit Engineering” No. 9, 2006
Andrey Goltsov, r9o-11, Iskitim
Λίστα ραδιοφωνικών στοιχείων
| Ονομασία | Τύπου | Ονομασία | Ποσότητα | Σημείωση | Σκορ | Το σημειωματάριό μου | |
|---|---|---|---|---|---|---|---|
| Εικόνα Νο. 1, λεπτομέρειες για ένα κανάλι | |||||||
| VT1...VT4 | διπολικό τρανζίστορ | PMSS3904 | 4 | Στο σημειωματάριο | |||
| VT5 | διπολικό τρανζίστορ | KT829A | 1 | Στο σημειωματάριο | |||
| VD1...VD4 | Δίοδος | KD2999V | 4 | Στο σημειωματάριο | |||
| R1 | Αντίσταση | 91 kOhm | 1 | smd 0805, επιλέξτε την ακριβή τιμή κατά τη ρύθμιση | Στο σημειωματάριο | ||
| R2 | Αντίσταση | 15 kOhm | 1 | smd 0805 | Στο σημειωματάριο | ||
| R3 | Αντίσταση | 3,3 kOhm | 1 | smd 0805 | Στο σημειωματάριο | ||
| R4 | Αντίσταση | 1,1 kOhm | 1 | smd 0805 | Στο σημειωματάριο | ||
| R5, R6 | Αντίσταση | 22 ohm | 2 | smd 0805 | Στο σημειωματάριο | ||
| R7 | Αντίσταση | 12 ohm | 1 | κλήση από PEV-10 | Στο σημειωματάριο | ||
| R8, R9 | Αντίσταση | ||||||
Οι ενισχυτές χαμηλής συχνότητας έχουν σχεδιαστεί κυρίως για να παρέχουν μια δεδομένη ισχύ στη συσκευή εξόδου, η οποία μπορεί να είναι ένα μεγάφωνο, μια κεφαλή εγγραφής κασετόφωνο, μια περιέλιξη ρελέ, ένα πηνίο εργαλείο μέτρησηςκλπ. Οι πηγές του σήματος εισόδου είναι μια λήψη ήχου, ένα φωτοκύτταρο και κάθε είδους μετατροπείς μη ηλεκτρικών μεγεθών σε ηλεκτρικά. Κατά κανόνα, το σήμα εισόδου είναι πολύ μικρό, η τιμή του δεν είναι αρκετή για την κανονική λειτουργία του ενισχυτή. Από αυτή την άποψη, ένα ή περισσότερα στάδια προενίσχυσης περιλαμβάνονται μπροστά από τον ενισχυτή ισχύος, τα οποία εκτελούν τις λειτουργίες των ενισχυτών τάσης.
Σε προκαταρκτικά Καταρράκτες ULFΟι αντιστάσεις χρησιμοποιούνται συχνότερα ως φορτίο. συναρμολογούνται τόσο σε λαμπτήρες όσο και σε τρανζίστορ.
Οι ενισχυτές που βασίζονται σε διπολικά τρανζίστορ συναρμολογούνται συνήθως σύμφωνα με ένα κοινό κύκλωμα εκπομπού. Εξετάστε τη λειτουργία ενός τέτοιου καταρράκτη (Εικ. 26). Τάση ημιτονοειδούς κύματος εσύ μέσατροφοδοτείται στο τμήμα βάσης-εκπομπού μέσω ενός πυκνωτή αποσύνδεσης C p1, η οποία δημιουργεί κυματισμό του βασικού ρεύματος σε σχέση με το στοιχείο DC I b0. Εννοια I b0καθορίζεται από την τάση της πηγής Ε προςκαι αντίσταση αντίστασης R β. Μια αλλαγή στο ρεύμα βάσης προκαλεί μια αντίστοιχη αλλαγή στο ρεύμα του συλλέκτη που διέρχεται από την αντίσταση φορτίου R n. Η μεταβλητή συνιστώσα του ρεύματος συλλέκτη δημιουργεί στην αντίσταση φορτίου Rkπτώση τάσης ενισχυμένη με πλάτος εσείς έξω.
Ο υπολογισμός ενός τέτοιου καταρράκτη μπορεί να γίνει γραφικά χρησιμοποιώντας αυτά που φαίνονται στο Σχ. 27 χαρακτηριστικά εισόδου και εξόδου ενός τρανζίστορ συνδεδεμένου σύμφωνα με το κύκλωμα ΟΕ. Εάν η αντίσταση φορτίου R nκαι τάση πηγής Ε προςδίνονται, τότε η θέση της γραμμής φορτίου προσδιορίζεται από τα σημεία ΑΠΟκαι ρε. Ταυτόχρονα, το σημείο ρεοριστεί σε Ε προς, και το σημείο ΑΠΟ- ρεύμα εγώ να =Ε προς/R n. Γραμμή φόρτωσης CDτέμνει την οικογένεια των χαρακτηριστικών εξόδου. Επιλέγουμε το τμήμα εργασίας στη γραμμή φορτίου έτσι ώστε η παραμόρφωση του σήματος κατά την ενίσχυση να είναι ελάχιστη. Για αυτό το σημείο διέλευσης γραμμής CDμε χαρακτηριστικά εξόδου θα πρέπει να βρίσκονται εντός των ευθύγραμμων τμημάτων του τελευταίου. Αυτή η απαίτηση ικανοποιείται από ΑΒγραμμές φόρτωσης.
Το σημείο λειτουργίας για ένα ημιτονοειδές σήμα εισόδου βρίσκεται στη μέση αυτού του τμήματος - το σημείο Ο. Η προβολή του τμήματος AO στον άξονα τεταγμένων καθορίζει το πλάτος του ρεύματος συλλέκτη και η προβολή του ίδιου τμήματος στον άξονα της τετμημένης καθορίζει το πλάτος της μεταβλητής συνιστώσας της τάσης συλλέκτη. Σημείο λειτουργίας Οκαθορίζει το ρεύμα συλλέκτη I k0και τάση συλλέκτη U ke0που αντιστοιχεί στην ανάπαυση.
Επιπλέον, το σημείο Οκαθορίζει το ρεύμα ηρεμίας της βάσης I b0, και ως εκ τούτου η θέση του σημείου λειτουργίας Ο"στο χαρακτηριστικό εισόδου (Εικ. 27, α, β). σημεία ΑΛΛΑκαι ΣΤΟΤα χαρακτηριστικά εξόδου αντιστοιχούν σε σημεία ΑΛΛΑ"και ΣΤΟ"στο χαρακτηριστικό εισόδου. Γραμμική προβολή Α"Ο"στον άξονα x καθορίζει το πλάτος του σήματος εισόδου U σε τ, που θα παρέχει τη λειτουργία ελάχιστης παραμόρφωσης.
Ακριβολογώντας, U σε τ, πρέπει να καθορίζεται από την οικογένεια των χαρακτηριστικών εισόδου. Αλλά δεδομένου ότι τα χαρακτηριστικά εισόδου στο διαφορετικές αξίεςΤάση U ke, διαφέρουν ελαφρώς, στην πράξη χρησιμοποιούν το χαρακτηριστικό εισόδου που αντιστοιχεί στη μέση τιμή U ke=U ke 0.
Στάδια προενισχυτή Γενικές πληροφορίες. Ο προενισχυτής ενισχύει τις διακυμάνσεις τάσης ή ρεύματος της πηγής σήματος στις τιμές που πρέπει να εφαρμοστούν στην είσοδο του τελικού σταδίου για να ληφθεί μια δεδομένη ισχύς στο φορτίο. Ο προενισχυτής μπορεί να είναι μονοβάθμιος ή πολλαπλών σταδίων. Τα τρανζίστορ στα στάδια προενίσχυσης ενεργοποιούνται με OE και οι λαμπτήρες - με μια κοινή κάθοδο, η οποία σας επιτρέπει να έχετε το υψηλότερο κέρδος. Η συμπερίληψη ενός τρανζίστορ με OB είναι σκόπιμο σε στάδια εισόδου που λειτουργούν από πηγή σήματος με χαμηλή εσωτερική αντίσταση. Για τη μείωση της μη γραμμικής παραμόρφωσης στα στάδια προ-ενίσχυσης, προτιμάται η λειτουργία Α.
- Ανάλογα με τον τύπο σύνδεσης μεταξύ των καταρρακτών (με την υλοποίηση πολλαπλών σταδίων ενισχυτών), υπάρχουν ενισχυτές με χωρητικό,
- μετασχηματιστής
- γαλβανική σύνδεση (ενισχυτές DC).
Ενισχυτές με χωρητική σύζευξη.Ενισχυτές με χωρητική ή JC ζεύξη έχουν ευρεία εφαρμογή.. Είναι απλά σε σχεδιασμό και ρύθμιση, φθηνά, έχουν σταθερά χαρακτηριστικά, είναι αξιόπιστα στη λειτουργία, έχουν μικρές διαστάσεις και βάρος. Τυπικά κυκλώματα ενισχυτών που βασίζονται σε τρανζίστορ και λαμπτήρες χωρητικής σύζευξης Η απόκριση συχνότητας μιας βαθμίδας αντίστασης χωρητικής σύζευξης μπορεί να χωριστεί σε τρεις περιοχές συχνοτήτων: χαμηλότερες χαμηλές συχνότητες, μεσαίες μεσαίες και ανώτερες υψηλές συχνότητες. Στην περιοχή χαμηλής συχνότητας, το κέρδος Kn μειώνεται (με φθίνουσα συχνότητα), κυρίως λόγω της αύξησης της αντίστασης του πυκνωτή σύζευξης ενδιάμεσων σταδίων Ср1. Η χωρητικότητα αυτού του πυκνωτή επιλέγεται αρκετά μεγάλη, γεγονός που θα μειώσει την πτώση τάσης σε αυτόν. Συνήθως, η περιοχή χαμηλής συχνότητας περιορίζεται από τη συχνότητα fH, στην οποία το κέρδος μειώνεται στο 0,7 της τιμής της μέσης συχνότητας, δηλαδή Kn = 0,7K0. Στην περιοχή των μεσαίων συχνοτήτων, που αποτελούν το κύριο μέρος του εύρους λειτουργίας του ενισχυτή, το κέρδος Ko είναι πρακτικά ανεξάρτητο από τη συχνότητα. Στην περιοχή υψηλής συχνότητας fB, η μείωση του κέρδους Kv οφείλεται στην χωρητικότητα Co \u003d / \u003d Cout + Cm + Cin (όπου Cout είναι η χωρητικότητα του ενισχυτικού στοιχείου του καταρράκτη· Cm είναι η χωρητικότητα της εγκατάστασης , Cin είναι η χωρητικότητα του ενισχυτικού στοιχείου του επόμενου καταρράκτη). Αυτή η χωρητικότητα επιδιώκεται πάντα να ελαχιστοποιείται προκειμένου να περιοριστεί το ρεύμα του σήματος μέσω αυτής και να παρέχεται μεγάλο κέρδος. Υπολογισμός του σταδίου προενίσχυσης της αντίστασης. Αρχικά δεδομένα: ενισχυμένη ζώνη συχνοτήτων fн-fв = 100-4000 Hz, συντελεστής παραμόρφωσης συχνότητας MH Ενισχυτές σύζευξης μετασχηματιστών. Τα στάδια προενισχυτή συζευγμένα με μετασχηματιστή παρέχουν καλύτερη αντιστοίχιση των σταδίων ενίσχυσης σε σύγκριση με τα στάδια συζευγμένης χωρητικής αντίστασης και χρησιμοποιούνται ως αντίστροφα για την τροφοδοσία ενός σήματος σε ένα στάδιο εξόδου push-pull. Συχνά ένας μετασχηματιστής χρησιμοποιείται ως συσκευή εισόδου. Εμφανίζονται διαγράμματα σταδίων ενίσχυσης με σειριακή και παράλληλη σύνδεση του μετασχηματιστή. Το κύκλωμα με μετασχηματιστή συνδεδεμένο σε σειρά δεν περιέχει αντίσταση RK στο κύκλωμα συλλέκτη, επομένως έχει υψηλότερη αντίσταση εξόδου της βαθμίδας, ίση με την αντίσταση εξόδου του τρανζίστορ και χρησιμοποιείται συχνότερα. Σε ένα κύκλωμα με παράλληλο συνδεδεμένο μετασχηματιστή, απαιτείται ένας πυκνωτής μετάβασης C. Το μειονέκτημα αυτού του κυκλώματος είναι η πρόσθετη απώλεια ισχύος σήματος στην αντίσταση RK και η μείωση της αντίστασης εξόδου λόγω του φαινομένου διακλάδωσης αυτής της αντίστασης. Το φορτίο της βαθμίδας του μετασχηματιστή είναι συνήθως η σχετικά χαμηλή σύνθετη αντίσταση εισόδου της επόμενης βαθμίδας. Σε αυτή την περίπτωση, για επικοινωνία μεταξύ των σταδίων, χρησιμοποιούνται μετασχηματιστές με αναλογία μετασχηματισμού n2 = * RB / R "H Η απόκριση συχνότητας ενός ενισχυτή συζευγμένου με μετασχηματιστή έχει μείωση κέρδους στις χαμηλές και υψηλές συχνότητες. Στην περιοχή χαμηλής συχνότητας, η μείωση του κέρδους του καταρράκτη εξηγείται από τη μείωση της επαγωγικής αντίστασης των περιελίξεων του μετασχηματιστή, ως αποτέλεσμα της οποίας η δράση διακλάδωσης των κυκλωμάτων εισόδου και εξόδου του καταρράκτη αυξάνεται και το κέρδος K = Ko / μειώνεται. Στις μεσαίες συχνότητες, η επίδραση των αντιδρώντων στοιχείων μπορεί να παραμεληθεί. Στην περιοχή υψηλής συχνότητας, το κέρδος επηρεάζεται από τη χωρητικότητα της διασταύρωσης συλλέκτη Sk και την επαγωγή διαρροής ls των περιελίξεων του μετασχηματιστή. Σε μια ορισμένη συχνότητα, η χωρητικότητα Sk και η επαγωγή Is μπορούν να προκαλέσουν συντονισμό τάσης, με αποτέλεσμα, σε αυτή τη συχνότητα, να είναι δυνατή μια αύξηση της απόκρισης συχνότητας. Μερικές φορές αυτό χρησιμοποιείται για τη διόρθωση της απόκρισης συχνότητας του ενισχυτή. Στάδια εξόδου βασισμένα σε "deuces" Ως πηγή σήματος, θα χρησιμοποιήσουμε μια γεννήτρια εναλλασσόμενου ρεύματος με ρυθμιζόμενη αντίσταση εξόδου (από 100 Ohm έως 10,1 kOhm) με βήμα 2 kOhm (Εικ. 3). Έτσι, κατά τη δοκιμή του VC στη μέγιστη σύνθετη αντίσταση εξόδου της γεννήτριας (10,1 kOhm), θα φέρουμε σε κάποιο βαθμό τον τρόπο λειτουργίας του δοκιμασμένου VC πιο κοντά στο κύκλωμα με ένα ανοιχτό OOS και στο άλλο (100 Ohm) - στο κύκλωμα με κλειστό OOS. Οι κύριοι τύποι σύνθετων διπολικών τρανζίστορ (BT) φαίνονται στο σχήμα. 4. Τις περισσότερες φορές, ένα σύνθετο τρανζίστορ Darlington (Εικ. 4 α) χρησιμοποιείται στο VC που βασίζεται σε δύο τρανζίστορ της ίδιας αγωγιμότητας ("Διπλό" Darlington), λιγότερο συχνά - ένα σύνθετο τρανζίστορ Shiklai (Εικ. 4β) δύο τρανζίστορ διαφορετικής αγωγιμότητας με τρέχον αρνητικό λειτουργικό σύστημα, και ακόμη λιγότερο συχνά - ένα σύνθετο τρανζίστορ Bryston (Bryston, Εικ. 4 γ). 1.1. Στάδια εξόδου βασισμένα σε "δύο". Το "Two" είναι μια βαθμίδα εξόδου push-pull με τρανζίστορ συνδεδεμένα σύμφωνα με τα Darlington, Shiklai ή συνδυασμούς τους (οιονεί συμπληρωματικό στάδιο, Bryston, κ.λπ.). Μια τυπική βαθμίδα εξόδου push-pull στο "δύο" Darlington φαίνεται στο σχ. 5. Εάν οι αντιστάσεις εκπομπού R3, R4 (Εικ. 10) των τρανζίστορ εισόδου VT 1, VT 2 συνδέονται σε αντίθετους διαύλους ισχύος, τότε αυτά τα τρανζίστορ θα λειτουργούν χωρίς διακοπή ρεύματος, δηλαδή σε λειτουργία κατηγορίας Α. Ας δούμε τι δίνει η σύζευξη των τρανζίστορ εξόδου για τα δύο "Darlingt" (Εικ. 13). Στο σχ. Το σχήμα 15 δείχνει το κύκλωμα VK που χρησιμοποιείται σε έναν από τους επαγγελματικούς και ηλεκτρικούς ενισχυτές. Λιγότερο δημοφιλές στο VK είναι το σχήμα Shiklai (Εικ. 18). Στην αρχή της ανάπτυξης του κυκλώματος τρανζίστορ UMZCH, τα σχεδόν συμπληρωματικά στάδια εξόδου ήταν δημοφιλή, όταν ο άνω βραχίονας εκτελούνταν σύμφωνα με το σχήμα Darlington και ο κάτω βραχίονας, σύμφωνα με το σχήμα Shiklai. Ωστόσο, στην αρχική έκδοση, η σύνθετη αντίσταση εισόδου των βραχιόνων VK είναι ασύμμετρη, γεγονός που οδηγεί σε πρόσθετες παραμορφώσεις. Μια τροποποιημένη έκδοση ενός τέτοιου VC με μια δίοδο Baxandall, η οποία χρησιμοποιείται ως διασταύρωση βάσης-εκπομπού του τρανζίστορ VT 3, φαίνεται στο σχήμα. είκοσι. Εκτός από τα θεωρούμενα "δύο", υπάρχει μια τροποποίηση του VK Bryston, στην οποία τα τρανζίστορ εισόδου ελέγχουν τρανζίστορ μιας αγωγιμότητας με ρεύμα εκπομπού και τρανζίστορ άλλης αγωγιμότητας με ρεύμα συλλέκτη (Εικ. 22). Ένας παρόμοιος καταρράκτης μπορεί επίσης να εφαρμοστεί σε τρανζίστορ φαινομένου πεδίου, για παράδειγμα, στο Lateral MOSFET (Εικ. 24). Μια υβριδική βαθμίδα εξόδου σύμφωνα με το κύκλωμα Shiklai με τρανζίστορ πεδίου ως έξοδο φαίνεται στο σχ. 28. Θεωρήστε ένα παράλληλο κύκλωμα ενισχυτή σε τρανζίστορ φαινομένου πεδίου (Εικ. 30). Ως αποτελεσματικός τρόπος αύξησης και σταθεροποίησης της αντίστασης εισόδου του "δύο", προτείνεται η χρήση ενός buffer στην είσοδό του, για παράδειγμα, ενός ακολούθου εκπομπού με μια γεννήτρια ρεύματος στο κύκλωμα εκπομπού (Εικ. 32). Από τα θεωρούμενα "δύο", το χειρότερο όσον αφορά την απόκλιση φάσης και το εύρος ζώνης αποδείχθηκε ότι ήταν το VK Shiklai. Ας δούμε τι μπορεί να δώσει η χρήση ενός buffer για έναν τέτοιο καταρράκτη. Εάν, αντί για ένα buffer, χρησιμοποιούνται δύο σε τρανζίστορ διαφορετικής αγωγιμότητας, συνδεδεμένα παράλληλα (Εικ. 35), τότε μπορούμε να περιμένουμε περαιτέρω βελτίωση στις παραμέτρους και αύξηση της αντίστασης εισόδου. Από όλα τα θεωρούμενα κυκλώματα δύο σταδίων, το κύκλωμα Shiklai με τρανζίστορ φαινομένου πεδίου αποδείχθηκε το καλύτερο όσον αφορά τη μη γραμμική παραμόρφωση. Ας δούμε τι θα δώσει η εγκατάσταση ενός παράλληλου buffer στην είσοδο του (Εικ. 37). Οι παράμετροι των εξερευνημένων σταδίων εξόδου συνοψίζονται στον Πίνακα. ένας . Η ανάλυση του πίνακα μας επιτρέπει να βγάλουμε τα ακόλουθα συμπεράσματα: Στάδια εξόδου βασισμένα σε "τριπλάσια" Σε υψηλής ποιότητας UMZCH, οι δομές τριών σταδίων χρησιμοποιούνται συχνότερα: Darlington triples, Shiklai με τρανζίστορ εξόδου τόνου Darling, Shiklai με τρανζίστορ εξόδου Bryston και άλλοι συνδυασμοί. Ένα από τα πιο δημοφιλή στάδια εξόδου επί του παρόντος είναι ένα VC που βασίζεται σε ένα σύνθετο τρανζίστορ Darlington τριών τρανζίστορ (Εικ. 39). Στο σχ. Το 41 δείχνει ένα VC με διακλάδωση καταρράκτη: οι επαναλήπτες εισόδου λειτουργούν ταυτόχρονα σε δύο καταρράκτες, οι οποίοι, με τη σειρά τους, λειτουργούν επίσης σε δύο καταρράκτες ο καθένας και το τρίτο στάδιο συνδέεται με μια κοινή έξοδο. Ως αποτέλεσμα, τα τετραπλά τρανζίστορ λειτουργούν στην έξοδο ενός τέτοιου VC. Το κύκλωμα VC, στο οποίο χρησιμοποιούνται σύνθετα τρανζίστορ Darlington ως τρανζίστορ εξόδου, φαίνεται στην εικ. 43. Οι παράμετροι του VC στο Σχ. 43 μπορούν να βελτιωθούν σημαντικά εάν συμπεριληφθεί ένας καλά αποδεδειγμένος παράλληλος καταρράκτης buffer στην είσοδό του (Εικ. 44). Παραλλαγή του VK Shiklai σύμφωνα με το σχήμα στο σχ. 4 g χρησιμοποιώντας σύνθετα τρανζίστορ Bryston φαίνεται στο σχήμα. 46 . Στο σχ. Το σχήμα 48 δείχνει μια παραλλαγή του VC που βασίζεται σε τρανζίστορ Shiklai (Εικ. 4 e) με συντελεστή μεταφοράς περίπου 5, στην οποία τα τρανζίστορ εισόδου λειτουργούν στην κατηγορία Α (δεν φαίνονται τα κυκλώματα θερμικής σταθεροποίησης). Στο σχ. Το σχήμα 51 δείχνει το VC σύμφωνα με τη δομή του προηγούμενου κυκλώματος με μόνο κέρδος μονάδας. Η ανασκόπηση θα είναι ελλιπής αν δεν σταθούμε στο κύκλωμα της βαθμίδας εξόδου με τη διόρθωση της μη γραμμικότητας του Hawksford (Hawksford), που φαίνεται στο σχ. 53 . Τα τρανζίστορ VT 5 και VT 6 είναι σύνθετα τρανζίστορ Darlington. Ας αντικαταστήσουμε τα τρανζίστορ εξόδου με τρανζίστορ πεδίου τύπου Lateral (Εικ. 57 Η αύξηση της αξιοπιστίας των ενισχυτών με την εξάλειψη των ρευμάτων, τα οποία είναι ιδιαίτερα επικίνδυνα κατά την αποκοπή σημάτων υψηλής συχνότητας, διευκολύνεται από τα κυκλώματα κατά του κορεσμού των τρανζίστορ εξόδου. Παραλλαγές τέτοιων λύσεων φαίνονται στο σχ. 58. Μέσω των άνω διόδων, το πλεονάζον ρεύμα βάσης εκκενώνεται στον συλλέκτη του τρανζίστορ όταν πλησιάζει η τάση κορεσμού. Η τάση κορεσμού των ισχυρών τρανζίστορ είναι συνήθως στην περιοχή 0,5 ... 1,5 V, η οποία συμπίπτει περίπου με την πτώση τάσης στη διασταύρωση βάσης-εκπομπού. Στην πρώτη παραλλαγή (Εικ. 58 α), λόγω μιας πρόσθετης διόδου στο κύκλωμα βάσης, η τάση εκπομπού-συλλέκτη δεν φτάνει την τάση κορεσμού κατά περίπου 0,6 V (πτώση τάσης κατά μήκος της διόδου). Το δεύτερο κύκλωμα (Εικ. 58b) απαιτεί την επιλογή των αντιστάσεων R 1 και R 2. Οι κάτω δίοδοι στα κυκλώματα έχουν σχεδιαστεί για να απενεργοποιούν γρήγορα τα τρανζίστορ με παλμικά σήματα. Παρόμοιες λύσεις χρησιμοποιούνται στα πλήκτρα λειτουργίας. Συχνά, για να βελτιώσουν την ποιότητα στο UMZCH, κάνουν ξεχωριστή παροχή ρεύματος, αυξημένη κατά 10 ... 15 V για τη βαθμίδα εισόδου και τον ενισχυτή τάσης και μειωμένη για τη βαθμίδα εξόδου. Σε αυτή την περίπτωση, για να αποφευχθεί η αστοχία των τρανζίστορ εξόδου και να μειωθεί η υπερφόρτωση των τρανζίστορ προεξόδου, είναι απαραίτητο να χρησιμοποιηθούν προστατευτικές διόδους. Εξετάστε αυτήν την επιλογή χρησιμοποιώντας το παράδειγμα τροποποίησης του κυκλώματος στο Σχ. 39. Σε περίπτωση αύξησης της τάσης εισόδου πάνω από την τάση τροφοδοσίας των τρανζίστορ εξόδου, ανοίγουν πρόσθετες δίοδοι VD 1, VD 2 (Εικ. 59) και το υπερβολικό ρεύμα της βάσης των τρανζίστορ VT 1, VT 2 είναι εκφορτίζεται στους διαύλους ισχύος των τρανζίστορ τερματικού. Σε αυτή την περίπτωση, δεν επιτρέπεται η αύξηση της τάσης εισόδου πάνω από τα επίπεδα τροφοδοσίας για το στάδιο εξόδου του VC και το ρεύμα συλλέκτη των τρανζίστορ VT 1, VT 2 μειώνεται. Κυκλώματα μεροληψίας Προηγουμένως, για λόγους απλοποίησης, χρησιμοποιήθηκε μια ξεχωριστή πηγή τάσης αντί του κυκλώματος πόλωσης στο UMZCH. Πολλά από τα κυκλώματα που θεωρούνται, ειδικότερα, στάδια εξόδου με παράλληλο ακόλουθο στην είσοδο, δεν χρειάζονται κυκλώματα πόλωσης, κάτι που είναι το πρόσθετο πλεονέκτημά τους. Ας εξετάσουμε τώρα τυπικά κυκλώματα μετατόπισης, τα οποία παρουσιάζονται στο Σχ. 60, 61. Σταθερές γεννήτριες ρεύματος. Στο σύγχρονο UMZCH, ένας αριθμός τυπικών κυκλωμάτων χρησιμοποιείται ευρέως: ένας διαφορικός καταρράκτης (DC), ένας ανακλαστήρας ρεύματος ("καθρέφτης ρεύματος"), ένα κύκλωμα μετατόπισης στάθμης, ένας καταρράκτης (με σειριακή και παράλληλη παροχή ρεύματος, ο τελευταίος ονομάζεται επίσης ένας "σπασμένος κωδικός"), μια γεννήτρια σταθερού ρεύματος (GTS) κλπ. Η σωστή εφαρμογή τους μπορεί να βελτιώσει σημαντικά τα τεχνικά χαρακτηριστικά του UMZCH. Θα αξιολογήσουμε τις παραμέτρους των κύριων σχημάτων GTS (Εικ. 62 - 6 6) χρησιμοποιώντας προσομοίωση. Θα προχωρήσουμε από το γεγονός ότι το GTS είναι το φορτίο του ΟΗΕ και συνδέεται παράλληλα με το VC. Διερευνούμε τις ιδιότητές του χρησιμοποιώντας μια τεχνική παρόμοια με τη μελέτη του VC. Ανακλαστήρες ρεύματος Τα θεωρούμενα σχήματα του HTS - , αυτή είναι μια παραλλαγή του δυναμικού φορτίου για ένα UN ενός κύκλου. Στο UMZCH με ένα διαφορικό στάδιο (DC), για να οργανώσουν ένα αντίστροφο δυναμικό φορτίο στον ΟΗΕ, χρησιμοποιούν τη δομή ενός "τρέχοντος καθρέφτη" ή, όπως ονομάζεται επίσης, ενός "ανακλαστήρα ρεύματος" (OT). Αυτή η δομή UMZCH ήταν χαρακτηριστική για τους ενισχυτές Holton, Hafler, κ.λπ.. Τα κύρια κυκλώματα των ανακλαστήρων ρεύματος φαίνονται στο σχ. 67 . Μπορούν να είναι είτε με συντελεστή μετάδοσης μονάδας (ακριβέστερα, κοντά στο 1), είτε με μεγαλύτερη ή μικρότερη μονάδα (ανακλαστήρες ρεύματος κλίμακας). Στον ενισχυτή τάσης, το ρεύμα OT είναι εντός 3 ... 20 mA: Επομένως, θα δοκιμάσουμε όλα τα OT σε ρεύμα, για παράδειγμα, περίπου 10 mA σύμφωνα με το κύκλωμα στο Σχ. 68. Τα αποτελέσματα της δοκιμής δίνονται στον Πίνακα 1. 3 . Ως παράδειγμα πραγματικού ενισχυτή, προτείνεται το κύκλωμα ενισχυτή ισχύος S. BOCK, δημοσιευμένο στο περιοδικό Radiomir, 201 1 , No. 1, p. 5 - 7; Νο. 2, σελ. 5 - 7 Radiotechnika №№ 11, 12/06 Στόχος του συγγραφέα ήταν να κατασκευάσει έναν ενισχυτή ισχύος κατάλληλο για ηχογράφηση του «χώρου» κατά τις γιορτές, και για ντίσκο. Ήθελα βέβαια να χωράει σε μια σχετικά μικρή θήκη και να μεταφέρεται εύκολα. Μια άλλη απαίτηση για αυτό είναι η διαθεσιμότητα εξαρτημάτων. Σε μια προσπάθεια να επιτύχω ποιότητα Hi-Fi, επέλεξα ένα συμπληρωματικό-ισορροπημένο κύκλωμα σταδίου εξόδου. Η μέγιστη ισχύς εξόδου του ενισχυτή ορίστηκε στα 300 watt (σε φορτίο 4 ohm). Με αυτήν την ισχύ, η τάση εξόδου είναι περίπου 35 V. Επομένως, το UMZCH απαιτεί διπολική τάση τροφοδοσίας εντός 2x60 V. Το κύκλωμα του ενισχυτή φαίνεται στο σχ. ένας . Το UMZCH έχει ασύμμετρη είσοδο. Το στάδιο εισόδου σχηματίζεται από δύο διαφορικούς ενισχυτές. A. PETROV, Radiomir, 201 1 , Nos. 4 - 12
Στις συσκευές αυτοματισμού, το φορτίο του σταδίου εξόδου ενός ενισχυτή χαμηλής συχνότητας μπορεί να είναι ένα ηλεκτρομαγνητικό ρελέ, ένας ηλεκτροκινητήρας ή κάποιος άλλος ενεργοποιητής. Σε ένα ραδιόφωνο ή ένα πικάπ, η περιέλιξη του ηχείου είναι το φορτίο. Το στάδιο εξόδου είναι το ίδιο με το prestage. ULF, μπορεί να συναρμολογηθεί σε τρανζίστορ σύμφωνα με ένα κοινό κύκλωμα εκπομπού. Πρέπει να σημειωθεί ότι από την αντίσταση φορτίου R Hσυνήθως πολύ μικρότερη από την εσωτερική αντίσταση του κυκλώματος συλλέκτη R ef n K ,η ισχύς που απελευθερώνεται στο φορτίο που περιλαμβάνεται απευθείας στο κύκλωμα συλλέκτη θα είναι πολύ μικρή. Για να είναι αυτή η ισχύς η μέγιστη δυνατή, είναι απαραίτητο να εκπληρωθεί η προϋπόθεση R H-R eHK,δηλ. η αντίσταση φορτίου πρέπει να είναι ίση με την εσωτερική αντίσταση της χρήσιμης πηγής σήματος. Για να γίνει αυτό, στην πράξη, χρησιμοποιούνται μετασχηματιστές αντιστοίχισης (Εικ. 28). Παρόμοια κυκλώματα ενός ενισχυτή ισχύος τρανζίστορ μονού άκρου με κοινό εκπομπό χρησιμοποιούνται εάν η ισχύς εξόδου δεν υπερβαίνει τα 3 - 5 Watt. Φορτώνω R Hενεργοποιείται μέσω ενός αντίστοιχου μετασχηματιστή Tr. Η ουσία της αντιστοίχισης είναι ότι η αντίσταση που εισάγεται στην κύρια περιέλιξη του μετασχηματιστή από τη δευτερεύουσα περιέλιξη R Nήταν ίση με την εσωτερική αντίσταση του κυκλώματος συλλέκτη R ex.to. ή συγκρίσιμο με αυτό. Μετά για δεδομένο R Nκαι Re H, Kη εργασία περιορίζεται στον προσδιορισμό της αναλογίας μετασχηματισμού προς την. Είναι γνωστό ότι U 2/U 1=W2/W 1=κ, ένα Ι 2/Ι 1=W2/W 1=κ. Έτσι, η αντίσταση εισάγεται στο πρωτεύον κύκλωμα Αν δεχθούμε , τότε ο λόγος μετασχηματισμού δηλαδή ο μετασχηματιστής πρέπει να είναι κατεβασμένος, αφού R n<R εξω. Τα εξεταζόμενα σχήματα των προκαταρκτικών σταδίων και των σταδίων εξόδου του ULF λειτουργούν στον τρόπο λειτουργίας Α. Σε αυτόν τον τρόπο λειτουργίας, η αρχική θέση του σημείου λειτουργίας O επιλέγεται στο μέσο της γραμμής φορτίου CD.Το πλάτος της μεταβλητής συνιστώσας του ρεύματος συλλέκτη είναι μικρότερο από το ρεύμα ηρεμίας του συλλέκτη. Η λειτουργία στον τρόπο λειτουργίας Α χαρακτηρίζεται από ελάχιστη μη γραμμική παραμόρφωση και χαμηλή απόδοση (περίπου 40%). Σε αυτόν τον τρόπο λειτουργίας, συνήθως λειτουργούν όλα τα προκαταρκτικά και χαμηλής ισχύος στάδια εξόδου ULF, συναρμολογημένα σε ένα τρανζίστορ ή σε έναν σωλήνα κενού. Σε περίπτωση που είναι απαραίτητο να αποκτήσετε ισχύ εξόδου μεγαλύτερη από 5 W, εφαρμόστε ενισχυτές push-pull συναρμολογημένοι σε δύο τρανζίστορ ή δύο λαμπτήρες. Εξετάστε τη λειτουργία ενός τέτοιου ενισχυτή σε τρανζίστορ (Εικ. 29). Ο ενισχυτής αποτελείται από δύο ίδια μισά, καθένα από τα οποία είναι παρόμοιο με τον ενισχυτή που φαίνεται στο Σχ. 28. Ένα χαρακτηριστικό του κυκλώματος push-pull είναι ότι μπορεί να χρησιμοποιηθεί σε λειτουργία όπου το ρεύμα ηρεμίας των κυκλωμάτων συλλέκτη είναι κοντά στο μηδέν. Αυτή η λειτουργία ονομάζεται mode B. Όταν λειτουργεί σε αυτή τη λειτουργία, η απόδοση του ενισχυτή μπορεί να φτάσει το 70%. Το σημείο λειτουργίας 0' στο χαρακτηριστικό εισόδου πρέπει να βρίσκεται στην περιοχή των ρευμάτων βάσης κοντά στο μηδέν (Εικ. 30, a ). Ως αποτέλεσμα αυτού, και τα δύο μισά του κυκλώματος λειτουργούν με τη σειρά τους και το καθένα ανοίγει κατά τη δράση των θετικών μισών κύκλων των τάσεων εισόδου και των inx1 και inx2, καθώς είναι εκτός φάσης κατά 180̊. Οι παλμοί ρεύματος βάσης και συλλέκτη μετατοπίζονται επίσης κατά 180̊ (Εικ. 30, b, c). Σε αυτή την περίπτωση, μια μαγνητική ροή κοντά στην ημιτονοειδή σχηματίζεται στο μαγνητικό κύκλωμα T p2, καθώς το ρεύμα i \u003d i k 1 - i k 2 διέρχεται από την κύρια περιέλιξη του μετασχηματιστή (Εικ. 30, d).
Το τρανζίστορ "Diamond" - ένα είδος σύνθετου τρανζίστορ Shiklai - φαίνεται στο σχ. 4 g. Σε αντίθεση με το τρανζίστορ Shiklai, σε αυτό το τρανζίστορ, χάρη στον «τρέχον καθρέφτη», το ρεύμα συλλέκτη και των δύο τρανζίστορ VT 2 και VT 3 είναι σχεδόν το ίδιο. Μερικές φορές το τρανζίστορ Shiklai χρησιμοποιείται με συντελεστή μεταφοράς μεγαλύτερο από 1 (Εικ. 4e). Σε αυτήν την περίπτωση, K P \u003d 1+ R 2 / R 1. Παρόμοια κυκλώματα μπορούν επίσης να ληφθούν σε τρανζίστορ φαινομένου πεδίου (FET).
- οποιοδήποτε VC από τα "δύο" στο BT ως φορτίο ΟΗΕ δεν είναι κατάλληλο για εργασία σε UMZCH υψηλής πιστότητας.
- τα χαρακτηριστικά του VC με FET στην έξοδο εξαρτώνται ελάχιστα από την αντίσταση της πηγής σήματος.
- ένα στάδιο buffer στην είσοδο οποιουδήποτε από τα "δύο" στο BT αυξάνει την σύνθετη αντίσταση εισόδου, μειώνει την επαγωγική συνιστώσα της εξόδου, επεκτείνει το εύρος ζώνης και καθιστά τις παραμέτρους ανεξάρτητες από την σύνθετη αντίσταση εξόδου της πηγής σήματος.
- Το VK Shiklai με FET στην έξοδο και παράλληλο buffer στην είσοδο (Εικ. 37) έχει τα υψηλότερα χαρακτηριστικά (ελάχιστη παραμόρφωση, μέγιστο εύρος ζώνης, μηδενική απόκλιση φάσης στο εύρος ήχου).
