Menu English Ukrainian Tiếng Nga Trang Chủ

Thư viện kỹ thuật miễn phí cho những người có sở thích và chuyên gia Thư viện kỹ thuật miễn phí


ENCYCLOPEDIA VỀ ĐIỆN TỬ TRUYỀN THANH VÀ KỸ THUẬT ĐIỆN
Thư viện miễn phí / Sơ đồ của các thiết bị vô tuyến-điện tử và điện

Bộ khuếch đại lớp EA (Super A, Không chuyển mạch). Bách khoa toàn thư về điện tử vô tuyến và kỹ thuật điện

Thư viện kỹ thuật miễn phí

Bách khoa toàn thư về điện tử vô tuyến và kỹ thuật điện / Bộ khuếch đại công suất bóng bán dẫn

Bình luận bài viết Bình luận bài viết

(Năm lựa chọn)

Một mô tả chi tiết được cung cấp để nghiên cứu nguyên lý hoạt động và sản xuất.

Bộ khuếch đại công suất âm thanh này đã được thiết kế có lưu ý đến các điều kiện sau:
1. Bộ khuếch đại phải dễ sản xuất và cấu hình, đồng thời có thể lặp lại được.
2. PA phải có cả độ mềm và độ cứng của âm thanh tùy theo bản ghi âm.
3. Mạch PA phải đối xứng hoàn toàn.
4. Tất cả các thông số chất lượng phải được thiết lập bởi bộ khuếch đại hoạt động và các giai đoạn đầu ra phải sao chép chúng một cách chính xác.
5. Chỉ sử dụng các cặp bóng bán dẫn bổ sung (pn và np) để đối xứng mạch.
6. Khả năng lựa chọn chế độ hoạt động của các giai đoạn cuối (A, EA, AB,).
(Ở bất kỳ chế độ nào, các bóng bán dẫn đầu ra đóng và mở trơn tru).
7. Sử dụng bóng bán dẫn hiệu ứng trường mà không thay đổi mạch điện (chỉ bằng cách điều chỉnh độ lệch).
8. Không nhạy cảm với sự sụt giảm điện năng (không cần nguồn điện ổn định).
9. Hiệu quả chi phí và khả năng thiết lập các điều kiện nhiệt khác nhau cho khả năng tích hợp PA vào thiết bị hiện có.
10. Chỉ định hình các chế độ bóng bán dẫn với tín hiệu hữu ích của điện áp hoặc dòng điện tương đối ổn định để giảm hiện tượng méo do mất ổn định và sụt điện.

Nguyên tắc hoạt động

Ban đầu, UMZCH này (Hình 1) được phát triển như một nguyên mẫu để nghiên cứu các biến dạng phi tuyến trong các bộ khuếch đại. Các giai đoạn đầu vào không được có bất kỳ biến dạng “bước” nào cả. Đối với điều này, các tầng phù hợp nhất là các tầng được kết nối song song giữa các nguồn điện + và - (VT1, VT2), chúng được đặt tên là “song song”. Bộ phát VT1(VT2) được nối với điện thế dưới điện áp đầu vào âm để có thể điều chỉnh mô-men xoắn và tính chất đóng của VT5(VT6) (chế độ A, EA, AB, B). Sau đó, nảy sinh ý tưởng cung cấp điện áp phản hồi (FV) cho các bộ phát VT1, VT2 đến R5 (R6) thành các tầng song song đã được hình thành sẵn (chúng cũng là hỗn hợp), làm giảm điện thế của bộ phát VT1 (VT2), ngăn chặn sự đột ngột đóng và mở VT5 (VT6 ), và do đó tạo ra dòng tĩnh ở chế độ EA.

 Bộ khuếch đại lớp EA (Super A, Không chuyển mạch), Nguyên lý hoạt động của bộ khuếch đạiBộ khuếch đại lớp EA (Super A, Không chuyển mạch), Các loại biến dạng phi tuyến trong bộ khuếch đại công suất

Kết quả nghiên cứu được tóm tắt dưới dạng biểu đồ dao động của dòng điện ra (Hình 2), trong đó (1) là dòng điện trong tải, +I là dòng VT5, -I là dòng VT6. Các chế độ được thiết lập có chủ ý để xác định ngưỡng xuất hiện biến dạng. Điểm 2 - biến dạng kiểu "bước" ở chế độ B, khi VT5 đóng mạnh và VT6 chưa mở. Ở điểm 2, tín hiệu có thể bùng nổ với tần số khác có trong tín hiệu hoặc khi hai tần số được đưa đồng thời vào đầu vào bộ khuếch đại. PA như vậy có hệ số hài hòa lớn, HF trong đó sẽ phát ra âm thanh chói tai, có tiếng rít và sóng hình sin sẽ có độ dốc tăng giảm tăng lên. Bóng bán dẫn mở từ từ khi có tín hiệu nhỏ, sau đó mở mạnh, làm méo tín hiệu. Quỹ đạo đúng là dòng 3. Có thể thấy rằng một hình sin (chu kỳ) đã hình thành so với dòng 3 (nửa chu kỳ), nghĩa là âm bội có tần số gấp đôi (âm thanh bùng nổ). Với chế độ tăng cường B, vùng 2 biến thành điểm sáng rồi biến mất.

Hơn nữa, khi nghiên cứu các biến dạng phi tuyến, người ta thấy rõ rằng các biến dạng trong hình dạng tín hiệu và sự gia tăng méo hài (điểm 4) xảy ra ngay cả ở chế độ A với dòng tĩnh lớn, nếu nhánh đối diện đóng không tương xứng với tín hiệu (quá mạnh), do đó làm tăng tốc độ tăng dòng điện trong tải. Âm thanh của PA như vậy sẽ vang lên, có tiếng vang kim loại, giống như khi đánh một quả bóng cao su. Vì lý do này, một số bộ khuếch đại có thông số cao và dòng tĩnh cao cho âm thanh tệ hơn và có độ tự nhiên của âm thanh kém hơn so với các bộ khuếch đại có mạch điện đơn giản hơn. Ở chế độ A, nếu dòng tĩnh được ổn định một cách cứng nhắc (trong trường hợp này là 250 mA, đường đứt nét), sự đứt gãy xảy ra ở điểm 5, điều này ngay lập tức ảnh hưởng đến tính tuyến tính của đặc tính của nhánh dưới (4) mở ra ở điểm này. chốc lát. Tại điểm 4, tín hiệu đầu ra có thể bị xoắn và vỡ.

Điều này có nghĩa là điều quan trọng không phải là dòng tĩnh của bóng bán dẫn mà là việc đóng và mở trơn tru (càng gần với hình dạng của tín hiệu hữu ích) càng tốt. Điều này hoàn toàn xác nhận tính chính xác của nguồn [1] và cho phép sử dụng chế độ tiết kiệm A (EA) trong PA này (I®, dòng 7 và 8 trong Hình 2). Chế độ này còn được gọi là Super A, hoặc Non Switch [1], nhưng cái tên EA gần với sự thật hơn. Thực tế là EA tạo ra sự giảm động của dòng tĩnh mà không làm giảm các thông số (với chất lượng âm thanh được cải thiện!), giúp giảm sự nóng lên của bóng bán dẫn đầu ra bằng cách giảm dòng điện qua, tăng hiệu suất và hiệu suất của bộ khuếch đại.

Bộ khuếch đại lớp EA (Super A, Không chuyển mạch), bộ khuếch đại lớp EA. Lựa chọn 2

Nguyên lý hoạt động của bộ khuếch đại (Hình 3)

Tín hiệu đầu vào được đưa vào đầu vào không đảo của op-amp và được khuếch đại thành 8V. Từ đầu ra của op-amp qua R8, tín hiệu đi đến các chân đế VT3, VT4. Do bộ phát VT3 và VT4 được kết nối với nguồn điện áp ổn định và nguồn cung cấp op-amp cũng ổn định nên dòng điện thu VT3, VT4 chỉ phụ thuộc vào mức tín hiệu và ít phụ thuộc vào điện áp nguồn. Trên thực tế, VT3 (VT4) là bộ tạo dòng được điều khiển cho VT5 (VT6), điều đó có nghĩa là ảnh hưởng của Up lên dòng VT5 của bộ thu cũng sẽ bị suy yếu. Và VT11 hiện tại lần lượt phụ thuộc vào dòng VT5 của bộ thu. Điều này có nghĩa là bộ khuếch đại không có khả năng điều chế tín hiệu hữu ích bằng điện áp cung cấp ngay cả khi không có OOS và chất lượng âm thanh, đặc biệt là ở tần số thấp, sẽ giống như ở các bộ khuếch đại có nguồn điện ổn định.

Độ trễ điện sẽ chỉ đáng chú ý ở mức công suất tối đa, với điện áp đầu ra gần với điện áp nguồn. Các bóng bán dẫn VT3 và VT5 (VT4 và VT6) tạo thành các giai đoạn tổng hợp trong đó một bộ chia được đưa vào để xác định mức tăng. Sự kết hợp thành công này giúp có thể đưa tín hiệu phản hồi âm (NFS) trực tiếp vào mạch phát VT3 (VT4) đến R27 (R28), đồng thời cho phép hình thành hoạt động của các giai đoạn đầu ra trong EA một cách đơn giản. chế độ, đạt được độ tuyến tính cao với tốc độ quay và mức tăng cao. Điện áp OOS được cung cấp cho bộ phát VT3 (VT4), ngăn chặn việc nó đóng đột ngột. Ngay cả khi làm việc với mức cắt dòng điện ở mức tín hiệu tối đa (dao động 6), các bóng bán dẫn đầu ra vẫn mở trước một cách trơn tru và không tạo ra hiện tượng méo tiếng ở mức tín hiệu thấp (khu vực thuận lợi nhất cho sự xuất hiện của sóng hài). Độ lợi của phần bóng bán dẫn của bộ khuếch đại bằng tỷ lệ R27/R17 (R28/R18)+1. Độ lợi của toàn bộ bộ khuếch đại bằng tỷ lệ R5/R3+1. Độ nhạy của bộ khuếch đại được đặt bằng cách chọn R3.

Chọn chế độ hoạt động của bộ khuếch đại

Khi phát triển và thử nghiệm bất kỳ UMZCH nào, nhiệm vụ chính là đạt được chất lượng tối đa với lượng nhiệt tối thiểu. Bộ khuếch đại đã được thử nghiệm ở tất cả các chế độ từ A đến B (Hình 2, dao động 6, 7, 8). Trong PA này thực tế không có chế độ B. Việc cắt dòng điện nhánh trên (đường 6) xảy ra khi dòng điện nhánh dưới lớn hơn 2A, điều này ít ảnh hưởng đến hình dạng của tín hiệu hữu ích và thực tế là AB chế độ, chỉ với sự hình thành tăng giảm theo nguyên tắc EA. Cần lưu ý rằng hình dạng của dòng tĩnh theo bộ dao động 7 được lý tưởng hóa và thực tế là chế độ A. Hiệu suất thấp một cách bất hợp lý, hệ thống sưởi khác rất ít so với chế độ A và không có sự cải thiện rõ rệt về âm thanh. Và thậm chí ngược lại, (theo đánh giá của tác giả) âm thanh quá mượt và chi tiết tần số cao bị mất ở một số tác phẩm. Về mặt hiệu quả, chế độ lý tưởng nhất là chế độ dao động 9, với dòng tĩnh giảm xuống 0 ở tín hiệu tối đa.

Hình dạng hiện tại đã được xác định bằng thực nghiệm ở hiệu suất tối đa (bộ dao động 8, 40 mA, không có điểm cắt) và phiên bản đầu tiên của bộ khuếch đại đã được tạo ra. Sau đó, bằng cách tăng OOS cục bộ, có thể tăng mức tăng động của dòng điện của bóng bán dẫn đầu vào, giúp giảm một nửa sóng hài. Chất lượng âm thanh đã được cải thiện. Hóa ra khi chế độ EA đưa dòng điện vào phần trực tiếp thì việc có cắt dòng điện hay không (dao động 6 và 8) không còn khác biệt gì nữa. Âm thanh hầu như không thay đổi. Đây là cách các tùy chọn thứ hai và tiếp theo được thực hiện. Tất nhiên, bất kỳ ai cũng có thể tùy ý chọn bất kỳ loại đặc tính dòng tĩnh nào (Hình 2). Để tăng dòng điện dư (hoạt động không ngắt), cần giảm R13-R14 xuống 360...340 Ohms, tăng thành phần DC sử dụng R16. Để tạo ra dòng điện tĩnh ở dạng dao động 7, bạn cần giảm R11-R12 xuống 5,6...5,1k. (Những thay đổi nên được thực hiện khi ngắt kết nối các bóng bán dẫn đầu ra.)

Tùy chọn bộ khuếch đại đầu tiên

Sơ đồ của nó hoàn toàn giống với sơ đồ trong Hình. 3 và chỉ khác với những cái tiếp theo ở xếp hạng R13-R14=360 Ohm, R27-R28=4,3k. Dòng tĩnh có dạng OSC.8.

Tùy chọn bộ khuếch đại thứ hai (Hình 3) khác với chế độ đầu tiên ở chỗ thay đổi chế độ vận hành VT3-VT4 và giới thiệu chế độ EA sâu hơn (có nghĩa là dòng tĩnh tăng giảm mượt mà hơn). Mức tăng dòng động trên R13-R14 đã được tăng lên và thành phần không đổi của nó (R15-R16) đã giảm. Ngoài việc cải thiện chất lượng âm thanh, điều này còn làm tăng hiệu quả bù nhiệt. Chế độ EA sâu hơn làm giảm đáng kể mức độ âm sắc chuông (sóng hài lẻ) và gần như loại bỏ hoàn toàn mọi màu sắc âm sắc của âm thanh. Kết hợp với trở kháng đầu ra bằng 0,0006 của bộ khuếch đại, điều này làm cho bất kỳ loa nào có âm thanh chất lượng rất cao. Với sự lựa chọn chính xác của op-amp, lựa chọn bóng bán dẫn theo giá trị khuếch đại và phần tử cho tính đối xứng của cánh tay, hệ số hài không quá 1% tại 0,002 kHz và 20 ở tần số 6 kHz. Trạng thái nghỉ có dạng dao động 0 (5...XNUMX mA).

Tùy chọn bộ khuếch đại thứ ba (Hình 4)

Các cách để cải thiện hơn nữa các thông số tuân theo các tính năng của cơ sở phần tử. Được biết, độ méo op-amp tăng khi tần số, điện áp đầu ra và dòng điện tăng. Rất khó để đạt được tất cả các thông số cao trong một op-amp. Cách thoát khỏi tình huống này là sử dụng tầng đệm từ op-amp có khả năng tải cao, tức là. kết nối tổng hợp của hai op-amps. Điện áp đầu ra của op-amp đầu tiên ngay lập tức giảm 2-4 lần, hệ số hài giảm gần như tương đương và mức tăng của op-amp thứ hai (đệm) giảm đi một nửa. Ở giai đoạn đầu tiên, tốt nhất nên sử dụng op-amp có bóng bán dẫn hiệu ứng trường ở đầu vào, với Kg rất thấp và cực đầu tiên phía trên phạm vi âm thanh, và ở giai đoạn thứ hai, op-amp có TOS, có tốc độ quay rất cao của điện áp đầu ra và khả năng tải. Bộ khuếch đại thuật toán TOC tần số cao có độ méo âm thanh rất thấp.

Người ta cũng biết rằng độ lợi và độ tuyến tính của các đặc tính bóng bán dẫn phụ thuộc vào dòng điện thu, tức là. Phạm vi thay đổi dòng điện càng nhỏ thì độ méo càng thấp. Đầu ra là việc sử dụng các bóng bán dẫn ghép nối ở các giai đoạn đầu ra. Dựa trên điều này, phiên bản thứ ba của bộ khuếch đại đã được phát triển. Với việc lựa chọn chính xác op-amp, độ lợi của bóng bán dẫn và các giá trị phần tử cho tính đối xứng của các nhánh, có thể đạt được hệ số hài không quá 0,0005% tại 1 kHz và không quá 0,001 trên toàn bộ dải tần và công suất.

Bộ khuếch đại lớp EA (Super A, Không chuyển mạch), bộ khuếch đại lớp EA. Lựa chọn 3
(bấm vào để phóng to)

Tùy chọn bộ khuếch đại thứ tư

Sự khác biệt của nó là ở việc sử dụng nguồn điện ổn định cho các giai đoạn trước, sử dụng op-amps FF và khả năng lắp ráp bảng mạch in trên các thành phần SMD (gắn trên bề mặt), giúp giảm đáng kể kích thước của nó. Bạn nên chọn các bóng bán dẫn tương tự SMD được chỉ ra trong sơ đồ. Như đã lưu ý ở trên, chất lượng âm thanh và mức điện áp đầu ra của bộ khuếch đại này không phụ thuộc vào độ trễ và gợn sóng của điện áp nguồn. Việc sử dụng nguồn điện ổn định cho các giai đoạn trước trong trường hợp này chỉ đảm bảo tính độc lập của dòng tĩnh của bóng bán dẫn đầu ra khỏi những thay đổi lớn về điện áp nguồn và có thể được sử dụng theo yêu cầu của nhà sản xuất. Việc đánh số các thành phần được để lại theo phương án 1 và 2.

Bộ khuếch đại lớp EA (Super A, Không chuyển mạch), bộ khuếch đại lớp EA. Lựa chọn 4

Tùy chọn bộ khuếch đại thứ năm

Việc sử dụng bóng bán dẫn tổng hợp ở giai đoạn cuối giúp đơn giản hóa mạch và thiết lập bộ khuếch đại, điều này rất quan trọng đối với người mới bắt đầu và những người nghiệp dư về radio thiếu kinh nghiệm. Việc giảm đáng kể kích thước của nó cho phép nó cạnh tranh về kích thước với UMZCH tích hợp, có thông số cao hơn. Đồng thời, độ tuyến tính của mức tăng ở tần số thấp lớn hơn so với vi mạch UMZCH, điện áp đầu ra cao hơn ở điện áp cung cấp tương đối thấp và không nhạy cảm với việc giảm điện áp cung cấp, điều này đặc biệt quan trọng đối với các thiết bị có kích thước nhỏ. nguồn cung cấp điện. Sơ đồ của phiên bản hai kênh được hiển thị trong hình bên dưới. Trong trường hợp này, op-amp và bộ ổn áp VT1-VT2 là phổ biến.

Bộ khuếch đại lớp EA (Super A, Không chuyển mạch), bộ khuếch đại lớp EA. Lựa chọn 5

Tùy chọn bộ khuếch đại 5 hầu như không cần thiết lập. Tất cả đều bao gồm việc kiểm tra điện áp cung cấp, sự vắng mặt của điện áp không đổi ở đầu ra và đặt dòng điện tĩnh mong muốn với các bóng bán dẫn đầu ra càng nóng càng tốt. Ở đây, độ lệch của dòng tĩnh khỏi nhiệt độ ít hơn so với phương án 2 do mức tăng dòng điện thấp hơn, nhưng do mức tăng điện áp lớn của các bóng bán dẫn thành phần, nên có thể khuếch đại và hạn chế tín hiệu quá mức, điều này không phải lúc nào cũng hữu ích cho diễn giả. Vì vậy, R19-R20 không nên được làm dưới 0,075 Ohm ngay cả đối với những loa công suất lớn. Nếu muốn, bạn có thể thêm bộ điều chỉnh nhiệt và bảo vệ dòng điện từ tùy chọn 2. Nếu bạn gặp khó khăn khi đo điện trở 0,075 Ohms, thì bạn có thể thoát khỏi tình huống này bằng hai cách. 1) Kết nối song song hai điện trở 0,15 Ohm hoặc bốn điện trở 0,3 Ohm. 2) Đo điện trở của dây Constantan hoặc nichrom (ví dụ: bằng cách tháo rời điện trở dây 0,51 Ohm, 1%), làm thẳng và chia chính xác dọc theo chiều dài thành các phần bằng nhau, thu được điện trở mong muốn. Nên đóng các đầu của đoạn này trên viên aspirin và lau bằng cồn. Một miếng nichrome được làm thẳng sẽ không có độ tự cảm và có thể được hàn vào bảng dưới dạng một dây nhảy hoặc giá đỡ. Hệ số hài hòa của amply phiên bản 5 chưa được đo nhưng theo chủ quan, âm thanh không quá 0,008% trên toàn bộ dải tần và công suất.

Như một ví dụ trong hình. 12-13 hiển thị bảng mạch in của bộ khuếch đại hai kênh. Các bóng bán dẫn đầu ra là TIP142T/TIP147T trong gói TO-220 và có kích thước nhỏ hơn TIP142/TIP147 trong gói TO-3R. Khi được tích hợp vào loa đa phương tiện ở nơi có rung, R13-R14 được thay thế bằng một hằng số 92...100k. Trong phiên bản thu nhỏ, trên các bộ tản nhiệt nhỏ, nên chọn kích thước sao cho trên bộ tản nhiệt lạnh, dòng điện tĩnh là 5...10 mA, và khi khởi động, nó không bao giờ tăng quá 40...60 mA. Chế độ này có thể được phân loại là AB+EA. Tụ C1 là tụ gốm cỡ nhỏ, C3 là tụ điện không phân cực.

Thông số bộ khuếch đại hoàn toàn phụ thuộc vào loại op-amp được sử dụng. Công suất đầu ra hình sin tối đa có thể có của bộ khuếch đại của tùy chọn thứ hai là 120 W, nhưng ở tải 4 Ohms và điện áp nguồn trên +/- 35V, cần hạn chế dòng điện VT11, VT12 (R33, R34) hoặc tăng công suất của chúng, nếu không công suất tiêu tán ở các Transistor đầu ra sẽ vượt quá mức tối đa cho phép. Khi chỉ áp dụng tải 4 ohm, điện áp nguồn không cần tăng lên trên +/- 35V. Đúng, điều này sẽ làm giảm công suất đầu ra ở mức tải 8 ohm. Theo tác giả, loa có trở kháng 6-8 Ohms có âm thanh tự nhiên hơn và loa có trở kháng 4 Ohm có công suất đầu ra và độ động lớn hơn. Đáp ứng tần số của bộ khuếch đại là tuyến tính từ dòng điện một chiều (không có C1) đến 200 kHz (không có C2, C6), với biên độ giảm dần từ 200 kHz xuống 1 MHz. Khi tín hiệu có tần số 1 MHz được điều chế biên độ ở tần số 1 kHz được đưa vào đầu vào của bộ khuếch đại, tín hiệu đó sẽ được máy thu sóng trung bình thu được. Một điện áp không đổi được đặt vào đầu vào PA (không có C1) từ 0 đến 1V theo các bước 10mV, trong khi điện áp đầu ra tăng tuyến tính tuyệt đối từ 0 đến 30V, tức là. Bộ khuếch đại hoạt động giống như một bộ khuếch đại DC chính xác, biểu thị độ khuếch đại tuyến tính cao và kết quả là độ méo sóng hài thấp và độ trung thực âm thanh cao.

Bộ khuếch đại đã được thử nghiệm với các xung vuông ở tần số 2 kHz thành tải hoạt động 6 Ohm. Trong trường hợp này, tốc độ xoay của điện áp đầu ra là 30 V/μs đã đạt được và chỉ bị giới hạn bởi nguồn xung hình chữ nhật; không nhận thấy sự biến dạng của hình dạng tín hiệu hoặc các đột biến. Điện áp đầu ra danh định = Upit.-5 V. Điện áp đầu ra tối đa của bộ khuếch đại = Upit.-3V. Khi điện áp nguồn bị giảm bởi nguồn điện điều chỉnh lưỡng cực, biên độ của tín hiệu đầu ra không giảm cho đến khi nguồn cung cấp đạt giá trị Uout + 5V và khi Upit = Uout + 3V, xảy ra giới hạn trơn tru của tín hiệu đầu ra.

Trở kháng đầu ra của bộ khuếch đại = 0. Bộ khuếch đại không nhạy cảm với nền của nguồn điện có thành phần thay đổi lên đến 100 mV. Dải điện áp cung cấp - từ +/- 25 đến +/- 40V. Các phép đo độ méo được thực hiện bằng cách sử dụng hai bộ tạo G3-118 và bao gồm các bộ lọc notch. Mức độ méo phi tuyến nói chung, khi tín hiệu từ 20 Hz đến 20 kHz được đưa vào đầu vào, thấp hơn mức được nêu trong [1] (Hình 8) và ở mức nhiễu của chính máy hiện sóng S1-65A (0,2...0,3 mV ở điện áp đầu ra 32V), ngụ ý hệ số hài không quá 0,002%. Các phép đo sử dụng máy phân tích phổ máy tính cũng cho thấy điều tương tự. Nhưng mục tiêu chính là đáp ứng điều kiện 2. Bộ khuếch đại đã được thử nghiệm và vận hành ở I® = 150 mA với bộ tản nhiệt chất lượng cao.

Mặc dù có số lượng bộ phận tương đối lớn nhưng bản thân bộ khuếch đại bao gồm một vi mạch và 6 bóng bán dẫn (VT3, VT4, VT5, VT6, VT11, VT12). VT1 và VT2 - bộ ổn áp +/- 15 V; VT7, VT8 - bộ bù nhiệt cho dòng tĩnh của bóng bán dẫn đầu ra; VT9, VT10 - bộ hạn chế dòng điện tối đa (6A). VT1, VT2, VT9, VT10, VD1, VD2, R9, R10, R19-R20, R33, R34 khi có nguồn ổn định riêng biệt +/- 15 V và có công suất đầu ra giảm (Up. = +/- 25 V, P ra 50 W) có thể được loại trừ khỏi sơ đồ và có thể sản xuất được phiên bản PA cỡ nhỏ đơn giản hóa.

Thiết bị bù nhiệt độ

Cần lưu ý rằng dòng tĩnh của bộ khuếch đại có thể thay đổi đáng kể khi các bóng bán dẫn (đặc biệt là VT3-VT4) nóng lên và điện áp nguồn thay đổi, do đó cần phải chọn chính xác điểm hoạt động của các bóng bán dẫn VT7-VT8 (bộ bù cho thay đổi dòng tĩnh do nhiệt độ và điện áp cung cấp). Trong trường hợp này, các dao động cục bộ của dòng tĩnh trong khoảng +/- 20 mA không ảnh hưởng đến các thông số của bộ khuếch đại. Sau khi tiến hành nghiên cứu các chế độ nhiệt của UMZCH, tác giả đã đưa ra kết luận sau: 1. Dòng tĩnh của bóng bán dẫn đầu ra tăng lên 2-3 lần có thể xảy ra ngay cả khi bóng bán dẫn đầu vào có công suất thấp nhất bị nóng lên một chút, do đó nên kiểm soát các chế độ của càng nhiều giai đoạn càng tốt. 2.

Nên đặt từng bóng bán dẫn đầu ra trên một bộ tản nhiệt riêng biệt không có miếng đệm cách điện và kiểm soát nhiệt độ của nó. Thiết bị bù nhiệt độ hoạt động như sau. Transitor VT7, một máy phát điện, được cố định vào bộ tản nhiệt VT11 thông qua một miếng đệm mica. (VT8 trên bộ tản nhiệt VT12). Khi bộ tản nhiệt nóng lên, dòng điện VT7 tăng lên và được cấp qua R23 (R24) đến mạch phát VT3 (VT4), bao phủ nó. Tín hiệu giới hạn dòng điện của bóng bán dẫn đầu ra cũng được cung cấp ở đây. Bằng cách chọn điện trở R21-R22, bạn có thể đặt các điều kiện nhiệt độ khác nhau của bộ khuếch đại.

Ở chế độ 1, đường liền nét (có giá trị R21, R22 = 100 Ohm), dòng tĩnh sẽ ổn định đến 65-70 độ, sau đó sẽ giảm mạnh về 0. Ở chế độ 2 (R21, R22 = 68 Ohm ), dòng tĩnh giảm tỷ lệ với nhiệt độ , tức là thiết bị duy trì nhiệt độ cài đặt. Ở chế độ 3 (R21,R22 = 150 Ohm), dòng tĩnh sẽ không tăng khi nhiệt độ tăng, nhưng sẽ không giảm để giảm độ nóng của bóng bán dẫn (thiết bị có thể chịu được dòng điện nhất định). Khi thay đổi điện áp nguồn khuếch đại từ +/-25 sang +/- 40V cần chọn giá trị R29-R30 sao cho độ lệch trên R25-R26 là 0,41-0,432 V. Giá trị R29-R30 được tính toán theo công thức: R29(R30), kOhm = Upit. /0,432 - 1k.

Khi các bóng bán dẫn đầu ra được cố tình lắp đặt lại trên bộ tản nhiệt có diện tích nhỏ hơn, thiết bị bù nhiệt đã được xây dựng lại và duy trì các điều kiện nhiệt quy định. Kết hợp với độ nhạy thấp đối với hiện tượng sụt điện, điều này cho phép bạn tích hợp PA này vào thiết bị hiện có, trong đó công suất của máy biến áp nguồn (ví dụ: Vega 50U-122S) hoặc diện tích của bộ tản nhiệt (trung tâm âm nhạc) là không đủ. Tất nhiên, có thể tập hợp các tần số siêu âm bằng vi mạch, nhưng (theo ý kiến ​​của tác giả) chúng không có chất lượng âm thanh tương đương với các bộ khuếch đại sử dụng các phần tử rời rạc. 

Chi tiết và cấu tạo

Trong bộ khuếch đại, tốt nhất nên sử dụng op-amp có tốc độ xoay của điện áp đầu ra ít nhất là 50 V/µs với mức hài và độ nhiễu thấp, có bóng bán dẫn hiệu ứng trường ở đầu vào. Nên chọn các bóng bán dẫn VT3, VT4 có hệ số khuếch đại cao nhất có thể, độ ồn thấp và sự phụ thuộc yếu của dòng thu vào nhiệt độ. Như VT5-VT6, nên sử dụng bóng bán dẫn có tần số khuếch đại cao và điện dung thu thấp. Trong bộ khuếch đại, hoàn toàn có thể sử dụng op-amp KR574UD1 trong nước và các bóng bán dẫn có hệ số khuếch đại 130 - 150 để có thể làm lại bộ khuếch đại hiện có (ví dụ: Amphiton) từ các bộ phận tương tự.

Điện áp tối đa cho phép của tất cả các bóng bán dẫn trong trường hợp này ít nhất phải là 80V. Tùy theo Uout yêu cầu mà cần thay đổi điện trở R5, tuân thủ điều kiện: (R5/R3)+1=Uout/Uin. Khi sử dụng các bóng bán dẫn đầu ra khác (bóng bán dẫn hiệu ứng trường hoặc khi kết nối song song), bạn có thể phải chọn điện trở R31-R32 dựa trên điện áp rơi trên chúng là 0,55 V ở vị trí giữa của động cơ R16 với VT11-VT12 quay tắt. Theo tính toán của tác giả, dựa vào mạch này có thể chế tạo được một PA có điện áp ra từ 80 - 100 V. (Bộ khuếch đại có khả năng tạo ra điện áp ra gần với điện áp nguồn). Các cặp bổ sung (VT3 - VT4, VT5 - VT6, v.v.) của các nhánh đối diện không được chênh lệch mức tăng quá 5%. Các điện trở nằm đối xứng của chân trên và chân dưới cũng được chọn với dung sai 5%. Đây là điều kiện cần thiết để đảm bảo tính đối xứng của tín hiệu đầu ra và tránh hiện tượng méo dạng phi tuyến.

Điện trở R33 – R34 gồm 0,2 điện trở 2 Ohm 33W mắc song song, nằm chồng lên nhau. R34, R1 phải được sử dụng mà không cần cảm ứng. Không được sử dụng điện trở dây xoắn. Cuộn dây L35 được quấn trên điện trở R2, gồm 0,8 lớp dây PEL 1 và được tẩm vecni hoặc keo. L9, C36, R5 được gắn trên bảng đầu ra. Diện tích bề mặt của bộ tản nhiệt VT6 - VT30 ít nhất là 1 cm, VT2 -VT1 -2..60 cm, phiên bản bộ khuếch đại cỡ nhỏ có thể được gắn trên một bảng có kích thước 65x1,5 mm làm bằng giấy bạc PCB có độ dày là 6 mm (Hình 7, Hình XNUMX). Nếu bạn cần thay đổi kích thước của bảng, nó có thể được di chuyển dọc theo lưới. Tất cả các bản nhạc đều được đóng hộp bằng hàn. Đường dẫn dòng điện của mạch điện và tải được bọc bằng một lớp hàn dày với một sợi dây đồng được đặt. Đối với tất cả các bóng bán dẫn gắn trên bộ tản nhiệt, việc sử dụng miếng dán dẫn nhiệt là bắt buộc, còn đối với các bóng bán dẫn cảm biến nhiệt thì các miếng đệm phải được làm bằng mica.

Tốt nhất nên sử dụng tụ điện không phân cực như C1 và C3-C4.

Bộ khuếch đại lớp EA (Super A, Không chuyển mạch), bảng mạch in
Cơm. 6. Tùy chọn bảng mạch in khuếch đại 1-2. Xem từ các bộ phận. Kích thước 60x65mm. Lưới sân 2,5

Bộ khuếch đại lớp EA (Super A, Không chuyển mạch)
Cơm. 7. Tùy chọn bảng mạch in khuếch đại 1-2. Nhìn từ phía hàn. Kích thước 60x65mm. Lưới sân 2,5


Cơm. 8. Bảng mạch in đa năng cho phương án 2 và 3. Nhìn từ các bộ phận. Kích thước 90x65mm. Khoảng cách lưới 2,5 mm

Bộ khuếch đại lớp EA (Super A, Không chuyển mạch)
Cơm. 9. Bảng mạch in đa năng cho tùy chọn 2 và 3. Nhìn từ phía hàn. Kích thước 90x65mm.

Bộ khuếch đại lớp EA (Super A, Không chuyển mạch)

Tùy chọn 5 Bo mạch khuếch đại kênh đôi

Bộ khuếch đại lớp EA (Super A, Không chuyển mạch)

Nhìn từ phía hàn. Kích thước 55x60mm.

Phiên bản thứ hai và thứ ba của bộ khuếch đại có thể được lắp ráp trên một bảng mạch đa năng (Hình 8, Hình 9). Trong trường hợp cân bằng op-amp giữa các chân 1-8 hoặc 1-5, một jumper được đặt ở điểm X trên chân 8 hoặc 5. Nó phải đáng tin cậy để tránh mất cân bằng tổng thể của op-amp. Điện trở R6 có thể được chuyển sang các điểm + và - 15V trên bo mạch hoặc có thể đặt một nút nhảy, tùy thuộc vào loại op-amp. Nếu không sử dụng op-amp DA2 thì nên cắt rãnh ở điểm X2. Khi sử dụng hai op-amps, điện trở R8 chuyển sang chân 6 của DA2.

Thiết lập bộ khuếch đại

Sau khi kiểm tra cài đặt chính xác, bạn nên:
1. Đặt R6 và R16 ở vị trí chính giữa.
2. Đoản mạch đầu vào bộ khuếch đại vào vỏ.
3. Hàn các bóng bán dẫn đầu ra (VT11-VT12)
4. Bật nguồn.
5. Đo điện áp nguồn và +/- 15 V.
6. Đặt (R6) điện áp đầu ra của bộ khuếch đại và op-amp thành 0V. Nếu đầu ra của PA được đặt thành 0V và có điện áp không đổi ở đầu ra của op-amp, thì bạn nên kiểm tra các bóng bán dẫn.
7. Đặt điện áp thành 31 V trên R32-R0,55 bằng R16.
8. Tắt nguồn, nối các bóng bán dẫn đầu ra, nối ampe kế 11 A vào mạch hở của cực thu VT1.
9. Bật nguồn và R16 đặt dòng tĩnh của bộ thu VT11 trong khoảng 100 - 150 mA.
10. Đo dòng tĩnh của VT12, nó không được chênh lệch so với dòng VT11 quá 5%.
Dòng tĩnh của bóng bán dẫn đầu ra có thể được đặt trong phạm vi từ 0 đến 250 mA, tùy thuộc vào chất lượng âm thanh, chế độ hoạt động, điều kiện nhiệt và kích thước bộ tản nhiệt mong muốn. Dòng tĩnh phải được đặt ở nhiệt độ của bóng bán dẫn đầu ra là 35-40 độ.
11. Kiểm tra hoạt động bù nhiệt bằng cách đo dòng điện tĩnh ở nhiệt độ tối đa của bộ tản nhiệt của bóng bán dẫn đầu ra.

Bộ bảo vệ AC

Trong những tình huống khẩn cấp, khi dòng điện một chiều chạy qua loa, cuộn dây của nó sẽ bị cháy, vì vậy điều kiện tiên quyết đối với những bộ khuếch đại công suất lớn là việc sử dụng thiết bị bảo vệ loa. Khối bảo vệ (Hình 10) hoạt động như sau.

Bộ khuếch đại lớp EA (Super A, Không chuyển mạch), bộ bảo vệ AC, độ trễ bật và điều khiển nguồn

Dải điện áp cung cấp:.........+/-20……+/-60V
Thời gian đáp ứng:
từ điện áp DC +/- 1V............không quá 0,5 giây.
từ điện áp DC +/- 30V............không quá 0,1 giây.

Khi bật nguồn, tụ C3 bắt đầu tích điện (từ nguồn điện qua R7-R8). Sau 1 giây. điện áp trên nó sẽ đạt giá trị đủ để mở VT3, sau đó VT4 mở ra và rơle kết nối loa với bộ khuếch đại bằng các tiếp điểm của nó. Trong quá trình hoạt động bình thường của PA, điện áp xoay chiều từ đầu ra của nó không có thời gian để sạc C1-C2 và trong trường hợp khẩn cấp, điện áp không đổi từ đầu ra của bộ khuếch đại sẽ mở VT1 hoặc VT2 (tùy theo cực), điện áp trên C3 sẽ giảm và rơle sẽ tắt loa. Trong trường hợp báo động sai ở âm lượng lớn, nên tăng điện dung C1-C2.

Bản vẽ bảng mạch in của bộ bảo vệ AC được hiển thị trong Hình. 11 và 12. Nên sử dụng bộ bảo vệ AC riêng cho từng kênh. Rơle (U P1) phải được cấp nguồn từ nguồn có điện dung bộ lọc công suất thấp hơn chính bộ khuếch đại, để khi tắt nguồn, rơle P1 sẽ tắt trước. Rơle nên được sử dụng với diện tích tiếp xúc và lực lò xo lớn nhất có thể, bởi vì Với rơle thu nhỏ (đặc biệt là công tắc sậy), có trường hợp cháy tiếp điểm và không thể tắt trong trường hợp khẩn cấp.

Bộ khuếch đại lớp EA (Super A, Không chuyển mạch)

Văn chương

1. Yu Mitrofanov. EA trong UMZCH. Đài phát thanh số 5,1986, XNUMX
2. G. Bragin. UMZCH. Đài phát thanh số 12,1990, XNUMX

Tác giả: Laikov A.V. (alexandr.laykov@rambler.ru); Xuất bản: cxem.net

Xem các bài viết khác razdela Bộ khuếch đại công suất bóng bán dẫn.

Đọc và viết hữu ích bình luận về bài viết này.

<< Quay lại

Tin tức khoa học công nghệ, điện tử mới nhất:

Da nhân tạo để mô phỏng cảm ứng 15.04.2024

Trong thế giới công nghệ hiện đại, nơi khoảng cách ngày càng trở nên phổ biến, việc duy trì sự kết nối và cảm giác gần gũi là điều quan trọng. Những phát triển gần đây về da nhân tạo của các nhà khoa học Đức từ Đại học Saarland đại diện cho một kỷ nguyên mới trong tương tác ảo. Các nhà nghiên cứu Đức từ Đại học Saarland đã phát triển những tấm màng siêu mỏng có thể truyền cảm giác chạm vào từ xa. Công nghệ tiên tiến này mang đến những cơ hội mới cho giao tiếp ảo, đặc biệt đối với những người đang ở xa người thân. Các màng siêu mỏng do các nhà nghiên cứu phát triển, chỉ dày 50 micromet, có thể được tích hợp vào vật liệu dệt và được mặc như lớp da thứ hai. Những tấm phim này hoạt động như những cảm biến nhận biết tín hiệu xúc giác từ bố hoặc mẹ và đóng vai trò là cơ cấu truyền động truyền những chuyển động này đến em bé. Việc cha mẹ chạm vào vải sẽ kích hoạt các cảm biến phản ứng với áp lực và làm biến dạng màng siêu mỏng. Cái này ... >>

Cát vệ sinh cho mèo Petgugu Global 15.04.2024

Chăm sóc thú cưng thường có thể là một thách thức, đặc biệt là khi bạn phải giữ nhà cửa sạch sẽ. Một giải pháp thú vị mới từ công ty khởi nghiệp Petgugu Global đã được trình bày, giải pháp này sẽ giúp cuộc sống của những người nuôi mèo trở nên dễ dàng hơn và giúp họ giữ cho ngôi nhà của mình hoàn toàn sạch sẽ và ngăn nắp. Startup Petgugu Global đã trình làng một loại bồn cầu độc đáo dành cho mèo có thể tự động xả phân, giữ cho ngôi nhà của bạn luôn sạch sẽ và trong lành. Thiết bị cải tiến này được trang bị nhiều cảm biến thông minh khác nhau để theo dõi hoạt động đi vệ sinh của thú cưng và kích hoạt để tự động làm sạch sau khi sử dụng. Thiết bị kết nối với hệ thống thoát nước và đảm bảo loại bỏ chất thải hiệu quả mà không cần sự can thiệp của chủ sở hữu. Ngoài ra, bồn cầu có dung lượng lưu trữ lớn có thể xả nước, lý tưởng cho các hộ gia đình có nhiều mèo. Bát vệ sinh cho mèo Petgugu được thiết kế để sử dụng với chất độn chuồng hòa tan trong nước và cung cấp nhiều lựa chọn bổ sung. ... >>

Sự hấp dẫn của những người đàn ông biết quan tâm 14.04.2024

Định kiến ​​phụ nữ thích “trai hư” đã phổ biến từ lâu. Tuy nhiên, nghiên cứu gần đây được thực hiện bởi các nhà khoa học Anh từ Đại học Monash đã đưa ra một góc nhìn mới về vấn đề này. Họ xem xét cách phụ nữ phản ứng trước trách nhiệm tinh thần và sự sẵn sàng giúp đỡ người khác của nam giới. Những phát hiện của nghiên cứu có thể thay đổi sự hiểu biết của chúng ta về điều gì khiến đàn ông hấp dẫn phụ nữ. Một nghiên cứu được thực hiện bởi các nhà khoa học từ Đại học Monash dẫn đến những phát hiện mới về sức hấp dẫn của đàn ông đối với phụ nữ. Trong thí nghiệm, phụ nữ được cho xem những bức ảnh của đàn ông với những câu chuyện ngắn gọn về hành vi của họ trong nhiều tình huống khác nhau, bao gồm cả phản ứng của họ khi gặp một người đàn ông vô gia cư. Một số người đàn ông phớt lờ người đàn ông vô gia cư, trong khi những người khác giúp đỡ anh ta, chẳng hạn như mua đồ ăn cho anh ta. Một nghiên cứu cho thấy những người đàn ông thể hiện sự đồng cảm và tử tế sẽ hấp dẫn phụ nữ hơn so với những người đàn ông thể hiện sự đồng cảm và tử tế. ... >>

Tin tức ngẫu nhiên từ Kho lưu trữ

Máy phát lực thu nhỏ Honeywell FMA 25.09.2021

Honeywell đã giới thiệu các cảm biến dòng FMA mới. Chúng có một yếu tố cảm biến piezoresistive. Hiệu chuẩn toàn bộ tại nhà máy và bù nhiệt độ giảm thiểu độ lệch ban đầu và độ không tuyến tính của độ nhạy.

Tiếp xúc cơ học trực tiếp đảm bảo đầu vào đơn giản của lực đo. Đầu ra tỷ lệ thuận với lực tác dụng lên cảm biến. Cảm biến FMA có đầu ra kỹ thuật số để dễ dàng kết nối với vi điều khiển.

Khu vực sử dụng:

Thuốc chữa bệnh:

máy bơm truyền dịch;
máy bơm cứu thương;
máy bơm dinh dưỡng qua đường ruột;
máy lọc thận.

Ngành công nghiệp:

đo tải và nén;
bảng cảm ứng;
công tắc thay thế;
người máy;
đo trọng lượng;
thiết bị đo lực / độ bám.

Dòng FMA là bộ chuyển đổi lực tác dụng nặng được bù trừ với đầu ra kỹ thuật số và dải đo rộng, với kích thước nhỏ, cũng như tăng độ tin cậy và độ chính xác. Nhiều giới hạn đo cho phép khách hàng chọn phạm vi lực để tối đa hóa độ nhạy và cải thiện độ phân giải của hệ thống của họ. Kích thước nhỏ cho phép dòng FMA được sử dụng trong các ứng dụng có không gian hạn chế. Kết cấu chắc chắn cung cấp độ tin cậy cao hơn trong các ứng dụng có thể tồn tại lực quá mức.

Đầu ra kỹ thuật số cải thiện hiệu suất bằng cách giảm yêu cầu chuyển đổi và cung cấp giao diện trực tiếp với bộ vi điều khiển. Bằng cách giám sát các điều kiện "mở" và "ngắn" bên trong cảm biến, các chức năng chẩn đoán cho phép người dùng xác định hoạt động chính xác của thiết bị.

Các tính năng của cảm biến dòng FMA:

hệ số dạng nhỏ 5x5 mm;
độ chính xác điển hình + - 2%;
Giao diện kỹ thuật số SPI / I2C;
hiệu chuẩn đầy đủ trong quá trình sản xuất;
bù nhiệt độ trong khoảng 5 ... 50 ° C;
khả năng chống quá tải: 3 lần phạm vi lực vượt quá;
Nguồn điện 3,3V (5V tùy chọn);
tiêu thụ điện năng thấp 14 mW;
độ tin cậy cao và tăng khả năng lặp lại từ trường hợp này sang trường hợp khác;
giao diện thép không gỉ hình cầu ổn định;
chức năng chẩn đoán nội bộ;
REACH và tuân thủ RoHS.

Tin tức thú vị khác:

▪ Điện thoại nhận ra chủ sở hữu trực tiếp

▪ Bộ triệt tiêu điện áp quá độ từ BẬT DÂY DẪN

▪ Falcon Heavy chuẩn bị ra mắt

▪ Trực thăng không sợ lựu đạn

▪ Bao bì sinh thái từ lá cà chua

Nguồn cấp tin tức khoa học và công nghệ, điện tử mới

 

Tài liệu thú vị của Thư viện kỹ thuật miễn phí:

▪ phần của trang web Máy dò cường độ trường. Lựa chọn các bài viết

▪ Bài viết quần jean. Lịch sử phát minh và sản xuất

▪ bài viết Đâu là bờ biển dốc nhất? đáp án chi tiết

▪ bài báo Làm việc trên một đường cắt kiểu POLLAR. Hướng dẫn tiêu chuẩn về bảo hộ lao động

▪ bài viết Nhà máy điện mặt trời. Bách khoa toàn thư về điện tử vô tuyến và kỹ thuật điện

▪ bài báo Nguồn điện, 60 vôn 0,1 ampe. Bách khoa toàn thư về điện tử vô tuyến và kỹ thuật điện

Để lại bình luận của bạn về bài viết này:

Имя:


Email (tùy chọn):


bình luận:




Nhận xét về bài viết:

Vyacheslav
Công suất và độ méo hài của bộ khuếch đại phiên bản 5 là bao nhiêu


Tất cả các ngôn ngữ của trang này

Trang chủ | Thư viện | bài viết | Sơ đồ trang web | Đánh giá trang web

www.diagram.com.ua

www.diagram.com.ua
2000-2024