|
Arabic
Bengali
Chinese
English
French
German
Hebrew
Hindi
Italian
Japanese
Korean
Malay
Polish
Portuguese
Spanish
Turkish
Ukrainian
Vietnamese|
ENCYCLOPEDIA VỀ ĐIỆN TỬ TRUYỀN THANH VÀ KỸ THUẬT ĐIỆN Ổn định chế độ của bộ khuếch đại lớp AB. Bách khoa toàn thư về điện tử vô tuyến và kỹ thuật điện
Bách khoa toàn thư về điện tử vô tuyến và kỹ thuật điện / Bộ khuếch đại công suất bóng bán dẫn Bài báo trình bày phương pháp tự động điều chỉnh điện áp phân cực của bộ khuếch đại đẩy-kéo để ổn định dòng điện mà bộ khuếch đại tiêu thụ khi tín hiệu khuếch đại đi qua điểm 0 và ở trạng thái nghỉ. Ưu điểm của bài viết bao gồm phương pháp tính toán và kiểm tra tính ổn định của chế độ giai đoạn đầu ra UMZCH. Bộ khuếch đại loại AB là loại phổ biến nhất trong số các bộ khuếch đại công suất tuyến tính, vì chúng cho phép người ta kết hợp hiệu suất cao của bộ khuếch đại loại B với việc không bị biến dạng trong bộ khuếch đại loại A. Tuy nhiên, việc hình thành điện áp phân cực bóng bán dẫn cần thiết cho việc này, điều này hỗ trợ cho việc này vai của giai đoạn kéo đẩy ở chế độ dòng điện ban đầu tối ưu (dòng tĩnh), đã và vẫn là vấn đề chính trong việc chế tạo các bộ khuếch đại như vậy, vấn đề ổn định các thông số của chúng. Điều này được giải thích là do tính không ổn định của các đặc tính của bóng bán dẫn, sự phụ thuộc của chúng vào nhiệt độ và mức tín hiệu, cũng như sự phân tán và độ trôi của các thông số của cùng một bóng bán dẫn. Trong bài [1] chúng ta không nói nhiều về sự ổn định mà là về việc đảm bảo “sự chắc chắn” của chế độ. Mức độ thực tế đạt được được đặc trưng bởi việc lựa chọn các mạch trong [2]. Từ chúng và từ các ấn phẩm khác mà tác giả biết đến, rõ ràng là vẫn chưa có giải pháp mạch nào được chấp nhận để ổn định chế độ của các bộ khuếch đại thuộc loại này; không có phương pháp rõ ràng nào (quy tắc, tiêu chí, thuật toán) được xây dựng để điều chỉnh điện áp phân cực, cho phép tự động thiết lập điện áp phân cực tối ưu của các bóng bán dẫn công suất cao. Một giải pháp cho vấn đề này được đề xuất dưới đây. Tiêu chí tối ưu Chế độ khuếch đại được ổn định hiệu quả nhất bằng phương pháp phản hồi bằng cách đo một đại lượng điện nhất định phụ thuộc vào điện áp phân cực, so sánh nó với giá trị tham chiếu và tự động điều chỉnh nó. Nỗ lực điều chỉnh điện áp phân cực để ổn định dòng tĩnh của bộ khuếch đại chỉ dẫn đến giải pháp một phần của vấn đề [3, 4] hoặc dẫn đến việc tạo ra các bộ khuếch đại [5] có độ ổn định cần thiết nhưng kém hơn so với các bộ khuếch đại cao cấp. bộ khuếch đại loại AB chất lượng ở một số khía cạnh. Dòng điện của các bộ khuếch đại này tại thời điểm tín hiệu khuếch đại đi qua số 6 - gọi là dòng điện ban đầu - không bằng dòng điện tĩnh của các bộ khuếch đại; Chúng được phân loại chính xác hơn là các bộ khuếch đại phân cực động. Ngoài ra, đối với các bộ khuếch đại đẩy-kéo có dòng điện vai tối thiểu ổn định [XNUMX], việc kích thích quá mức sẽ rất nguy hiểm. Chỉ những bộ khuếch đại lớp AB ổn định về mọi mặt mới được coi là hoàn hảo và vượt trội so với đối thủ. Tiêu chí tối ưu cho điện áp phân cực của bộ khuếch đại lớp AB là độ ổn định của dòng điện ban đầu, bằng dòng tĩnh của bộ khuếch đại lớp AB và được duy trì tự động. Tiêu chí tối ưu này, không có công thức và không tách biệt các khái niệm dòng tĩnh và dòng ban đầu, đã được sử dụng trong [7]. Tuy nhiên, tác giả đã chọn một phương pháp không thành công để xác định dòng điện ban đầu (theo thuật ngữ của tác giả là dòng tĩnh) bằng cách tính toán nó bằng cách sử dụng bộ khuếch đại hoạt động dựa trên sự chênh lệch giữa dòng điện đo được của nhánh và tải. Ngoài sự phức tạp trong việc thực hiện và tổn thất điện năng khá lớn trong các điện trở đo, nhược điểm chính của kỹ thuật được chọn là sai số xác định có thể vượt quá giá trị mong muốn. Việc phát triển ý tưởng từ [7] có thể được coi là một giải pháp kỹ thuật [8], trong đó đạt được kết quả tốt liên quan đến bộ khuếch đại bóng bán dẫn hiệu ứng trường, nhưng các yêu cầu bắt buộc đối với bất kỳ bộ khuếch đại loại AB nào đều chưa được xây dựng và đáp ứng đầy đủ. Dưới đây chúng tôi xem xét chi tiết phương pháp đo dòng điện ban đầu bằng cách sử dụng máy dò các giá trị tối thiểu của tổng dòng điện trong các nhánh của tầng kéo đẩy. Nền tảng lý thuyết Để xác định khả năng đo dòng điện ban đầu trong tầng kéo đẩy dựa trên nền tín hiệu thay đổi, chúng tôi xem xét sự thay đổi dòng điện trong nhánh của tầng đó và tổng của chúng với giả định rằng dòng tín hiệu trong tải thay đổi theo định luật hình sin đơn giản nhất: iн = tôimtội lỗi. Tôi đâyн - giá trị tức thời của dòng điện tải; TÔIm - biên độ của nó; α = Ωt - góc pha; Ω - tần số hoạt động; t - thời gian. Bản chất của sự thay đổi dòng điện trong các nhánh của tầng đẩy-kéo được thể hiện trong hình. 1,a và tổng các giá trị tuyệt đối hiện tại như trong Hình. 1, b.
Dòng tải trong tầng kéo đẩy được xác định bởi sự chênh lệch của dòng điện cánh tay hoặc tổng các giá trị tuyệt đối của mức tăng dòng điện cánh tay iн = |Δi1| + lΔi2|. Ở dòng tín hiệu thấp, cả hai nhánh của bộ khuếch đại hoạt động ở chế độ tuyến tính loại A. Giá trị tuyệt đối của mức tăng dòng nhánh bằng một nửa dòng tải: |Δi1| + lΔi2| = 0,5iн = 0,5lmsinα, và biểu thức cho dòng điện cánh tay sẽ như thế nào
với 0 α α0. Ở đây và bên dưới qua α0 cho biết góc pha, trên đó bộ khuếch đại chuyển từ chế độ loại A sang chế độ có dòng điện cắt ở cánh tay. Nếu tất cả các dòng điện được chuẩn hóa theo dòng tải tối đa (dòng điện chuẩn hóa được chỉ định bằng chữ in đậm) Isự khởi đầu/Im = Isự khởi đầu и Im/Im = 1 thì với 0 α α0. Khi α = α0 dòng điện ở nhánh thứ hai giảm về 0, tức là isự khởi đầu - 0,5sinα0 = 0. Từ đó ta xác định được α0 = arcsin2IBẮT ĐẦU. Ở chế độ cắt dòng điện ở một nhánh, dòng tải được xác định theo mức tăng hiện tại của nhánh kia:
tại α0 ∆ ∆ π/2. Khi α ≥ π/2, bản chất của sự thay đổi dòng điện được lặp lại theo thứ tự ngược lại, và khi α >π thì dấu của dòng điện tải thay đổi và sự hình thành của nó được thực hiện bởi một nhánh khác (xem Hình 1). Tổng dòng điện cánh tay
có giá trị tối thiểu không đổi chỉ được xác định bởi dòng khuếch đại ban đầu (i1 + i2)phút = 2Isự khởi đầu. Điều này giúp có thể xây dựng một phương pháp ổn định: để ổn định chế độ của bộ khuếch đại lớp AB ở bất kỳ dòng điện ban đầu mong muốn nào, cần và đủ để ổn định giá trị tối thiểu của tổng dòng điện cánh tay, bằng hai lần giá trị của dòng điện cánh tay. dòng điện ban đầu của một cánh tay. Sơ đồ khối tổng quát Trong bộ lễ phục. Hình 2 cho thấy mạch đơn giản nhất của bộ khuếch đại có ổn định dòng điện ban đầu bằng phương pháp đề xuất. Nó thu được bằng cách sửa đổi mạch từ [4] bằng cách thêm điện trở R13 và bộ dò cực đại trên bóng bán dẫn VT8. Các xung điện áp trên điện trở R13 đạt cực đại tại tổng điện áp tối thiểu trên các điện trở R10 và R11, tức là ở chế độ không tải của bộ khuếch đại và khi tín hiệu đi qua số 8. Dòng phát của bóng bán dẫn VT3 nạp tụ điện C13 đến điện áp ngay dưới điện áp tối đa trên điện trở R3. Trong trường hợp này, điện áp ở đầu vào của bộ điều chỉnh điện áp phân cực VT10 càng lớn thì tổng điện áp trên các điện trở R11 và R6 càng thấp. Khi dòng điện ban đầu của bóng bán dẫn VT7 và VTXNUMX giảm, điện áp phân cực tăng và khi chúng tăng thì điện áp phân cực giảm. Kết quả là dòng điện ban đầu của bóng bán dẫn ở giai đoạn cuối được ổn định ở mức dòng tĩnh.
Bất kể thiết kế cụ thể nào, có thể là bộ khuếch đại biến áp hoặc không biến áp có kết nối song song hoặc nối tiếp các cánh tay, chúng ta có thể kể tên các phần tử cần thiết để ổn định chế độ của nó. Những yếu tố này được thể hiện trong hình. 3, một số trong số đó được sử dụng, đặc biệt, trong bộ khuếch đại, mạch của nó được thể hiện trong hình. 2. Mạch tổng quát bao gồm chính bộ khuếch đại và bộ điều chỉnh điện áp phân cực, ngoại trừ tải R™. Bộ điều chỉnh điện áp phân cực là tranzito VT3 có điện trở R6.
Cảm biến dòng điện 1 và 2 ở hai nhánh của bộ khuếch đại trong Hình. 2 là điện trở R10 và R11; thiết bị tổng hợp được thực hiện bằng cách nối nối tiếp các điện trở này: điện áp tỷ lệ với tổng dòng điện được loại bỏ khỏi chúng. Sử dụng Transistor VT3, điện áp tổng nhỏ nhất được nghịch thành điện áp lớn nhất trên điện trở R13. Điện áp này được phát hiện bởi bóng bán dẫn VT8 với mạch RC R12С3. Nên kết hợp tất cả các phần tử này thành một mô-đun ổn định đặc biệt, vì chúng nằm trong tổ hợp sẽ ổn định bất kỳ dòng điện ban đầu nhất định nào của bộ khuếch đại và đảm bảo rằng dòng điện này bằng với dòng tĩnh. Những phần tử này không tham gia khuếch đại tín hiệu. Dưới đây là mô tả về mô-đun ổn định phức tạp hơn được thiết kế cho mạch khuếch đại đối xứng với các cảm biến dòng điện được kết nối với mạch điện. Lựa chọn hiện tại ban đầu Để đảm bảo khả năng ổn định dòng điện ban đầu, cần phải chứng minh việc lựa chọn giá trị tối ưu của nó và khoảng thời gian thay đổi cho phép. Để chọn dòng điện tối ưu Isự khởi đầu Hãy xem xét sự phụ thuộc của các tham số chính của bộ khuếch đại loại AB vào dòng điện ban đầu, thay đổi trong giới hạn tối đa, tức là từ 0,5 (loại B) đến XNUMXIm (loại A) và biên độ của dòng tín hiệu. Đồ thị tính toán về sự phụ thuộc của các tham số này vào dòng khuếch đại ban đầu được thể hiện trong hình. 4, A.
Đường cong hiệu suất đặc trưng cho sự phụ thuộc của hiệu suất tối đa của bộ khuếch đại vào giá trị đã chọn của dòng điện ban đầu. Khi nó tăng lên, hiệu suất tối đa giảm từ giá trị 0,785, đặc tính của bộ khuếch đại loại B xuống 0,5, đặc tính của bộ khuếch đại loại A. đường cong Pnhiệt/Pđầu ra tối đa đặc trưng cho công suất nhiệt tối đa được tạo ra tại các bóng bán dẫn đầu ra từ dòng khuếch đại ban đầu đã chọn. Ở dòng điện ban đầu Isự khởi đầu ≥ 0,13Im, công suất nhiệt tối đa được xác định chính xác bởi dòng điện này ở trạng thái không hoạt động của bộ khuếch đại (phần thẳng tăng dần của đường cong). Ở dòng điện ban đầu thấp hơn, công suất nhiệt cực đại được xác định chủ yếu bởi công suất từ dòng điện xoay chiều của tín hiệu, được giải phóng trên các bóng bán dẫn khuếch đại. Đối với bộ khuếch đại loại B (tại Isự khởi đầu = 0) nhiệt lượng cực đại đạt 0,405Rđầu ra tối đa. đường cong chữ Tphút/T đặc trưng cho khoảng thời gian tương đối (tính bằng phân số của một khoảng thời gian) của tổng dòng điện cánh tay tối thiểu tùy thuộc vào dòng điện ban đầu: tphút/T = α0/(π/2) = 2α0/C = (2arcsin(2Isự khởi đầu))/π. Sự phụ thuộc này đặc trưng cho hiệu suất cần thiết (thời gian đọc) của bộ dò giá trị tối thiểu. Khoảng thời gian tối thiểu của tổng dòng điện càng lớn và yêu cầu đối với bộ phát hiện đỉnh tương ứng càng thấp thì dòng điện ban đầu càng lớn. Ở lớp A, không cần thiết phải có bộ phát hiện đỉnh. Khi dòng điện ban đầu giảm, các yêu cầu đối với máy dò đỉnh sẽ tăng lên một cách tự nhiên. Trong bộ lễ phục. Hình 4b cho thấy sự phụ thuộc của nhiệt năng giải phóng trên các bóng bán dẫn khuếch đại vào dòng tín hiệu ở các dòng khuếch đại ban đầu khác nhau. Những đường cong này thể hiện rõ vùng giá trị tối ưu của dòng điện ban đầu. Nó có thể được coi là dòng điện từ 0 đến 0,1Im. Ở dòng điện tối đa của phạm vi này, đảm bảo không có biến dạng “bước” và công suất nhiệt do bóng bán dẫn giải phóng ở chế độ không hoạt động không vượt quá công suất được phân bổ cho chúng ở chế độ tín hiệu mạnh. Trong toàn bộ phạm vi có thể có của các giá trị dòng tín hiệu, nó dao động quanh giá trị 0,4Pđầu ra tối đa và chỉ vượt quá công suất nhiệt tối đa của bộ khuếch đại loại B 10%, thấp hơn công suất nhiệt tối đa của bộ khuếch đại loại A 4,5 lần. Hiệu suất tối đa của bộ khuếch đại với dòng điện ban đầu này là 77%, chỉ thấp hơn 2% so với bộ khuếch đại loại B. Việc tăng thêm dòng điện ban đầu, mặc dù có thể chấp nhận được, nhưng không mang lại bất kỳ mức tăng năng lượng nào và hầu như không giảm độ méo. Giảm dòng điện ban đầu là mong muốn từ quan điểm giảm tổn thất nhiệt điện ở chế độ không tải. Tính khả thi của việc này được quyết định bởi nhà phát triển. Việc ổn định trực tiếp dòng điện ban đầu giúp loại bỏ nguy cơ làm việc với điện áp phân cực làm tắt hoàn toàn bộ khuếch đại và do đó có nguy cơ làm đứt mạch phản hồi âm tổng thể (NFE). Độ méo phi tuyến được giảm bởi OOS và có thể được kiểm soát khi thiết lập bộ khuếch đại. Dòng khuếch đại ban đầu có thể được đặt ở mức nhỏ hơn đáng kể 0,1Im. Phần trên của dải động của các tín hiệu khuếch đại đưa giai đoạn đầu ra từ chế độ lớp A sang chế độ lớp AB có liên quan bởi mối quan hệ Im//(2tôisự khởi đầu) Ở dòng điện ban đầu là 0,1Im nó là 14 dB và với dòng điện ban đầu là 0,05Im - 20dB. Nếu chúng ta xem xét tín hiệu khuếch đại bằng máy hiện sóng, chúng ta sẽ thấy các giá trị cực đại cao hơn 14...20 dB so với mức bình phương trung bình gốc của tín hiệu âm thanh. Điều này có nghĩa là nếu sử dụng công suất đầu ra tối đa của bộ khuếch đại để tái tạo chính xác các đỉnh này mà không bị biến dạng thì phần lớn thời gian bộ khuếch đại hoạt động ở mức tín hiệu tương đối thấp, tức là ở chế độ loại A. Điều này biện minh cho việc giảm dòng tĩnh và, tương ứng, mức tiêu thụ điện năng ở chế độ này. Giá trị tối đa của dòng điện ban đầu trong khoảng thời gian khuyến nghị được tô sáng trong Hình. 4, nhưng có bóng. Bộ khuếch đại thử nghiệm Trong bộ lễ phục. Hình 5 hiển thị sơ đồ của bộ khuếch đại công suất trung bình chất lượng cao, tải của nó có thể là hệ thống loa S-30.
Khi xem xét mạch điện, chúng ta có thể coi các chân 1 và 3, cũng như 4 và 6 của mô-đun ổn định, được đóng theo cặp. Chân 2 và 5 là đầu ra ngược pha để điều khiển bộ điều chỉnh điện áp phân cực. Bản thân các tính năng của bộ khuếch đại là sử dụng các bóng bán dẫn hiệu ứng trường mạnh mẽ ở giai đoạn đầu ra và tính đối xứng của cấu trúc cho cả hai cực của tín hiệu khuếch đại. Điện áp phân cực cho các bóng bán dẫn hiệu ứng trường được hình thành trên các điện trở R17 và R18 bởi dòng điện của bóng bán dẫn VT1 và VT2, và việc điều chỉnh tự động của chúng là bằng cách điều chỉnh đồng bộ dòng điện của các giai đoạn sơ bộ của bộ khuếch đại bằng bóng bán dẫn VT3 và VT4. Các điện trở Rl9 và R20 dùng để tăng độ ổn định động của bóng bán dẫn, các phần tử C10, R21, R22 và L1 - để điều chỉnh đáp ứng tần số của hệ thống có tải phức tạp. mô-đun ổn định Mô-đun ổn định cho mạch khuếch đại đối xứng có các đồng hồ đo dòng điện cánh tay cách ly với tải và nguồn điện chung được sử dụng làm nguồn điện áp tham chiếu; Ngoài ra, mô-đun này có hai đầu ra ngược pha. Sơ đồ của nó được thể hiện trong hình. 6.
Các cảm biến đo dòng điện tối thiểu trong các nhánh của tầng đầu ra là các điện trở R1 và R3, được nối song song, như trong mạch ở Hình 2. 1, điốt silicon VD2 và VD3 để bỏ qua dòng tải cao. Để tổng hợp, các bản sao rút gọn của các dòng điện này được sử dụng, được tạo thành bởi các bóng bán dẫn VT4 và VT4 với các điện trở cài đặt dòng điện R5 và R1. Các bóng bán dẫn VT2 và VT3 có tác dụng bù điện áp cực phát của bóng bán dẫn VT4 và VT4. Nhờ đó, điện áp trên các điện trở R5 và R1 có thể coi bằng điện áp trên các điện trở R3 và R1, hệ số truyền dòng điện từ công tơ đến các pha sao chép bằng tỷ số điện trở của các điện trở R4 và R3 và R5 đến RXNUMX. Thiết bị cộng được thực hiện bằng điện trở R7. Một bản sao theo tỷ lệ của dòng điện ở nhánh dưới của giai đoạn đầu ra được cung cấp trực tiếp cho nó thông qua bộ thu VT4 và một bản sao của dòng điện ở nhánh trên tương ứng với cùng thang đo được cung cấp bởi bóng bán dẫn VT3 thông qua gương dòng điện trên bóng bán dẫn VT5, VT6 có điện trở R6 và R8. Dòng điện của bóng bán dẫn VT4 và VT6 được cộng lại bằng dòng điện của bóng bán dẫn VT8 trên điện trở R7. Tổng dòng điện tối thiểu VT4 và VT6 trong trường hợp này chuyển thành dòng điện tối đa VT8, tức là thành điện áp tối đa trên điện trở R12 khi tín hiệu khuếch đại đi qua XNUMX và ở chế độ nghỉ của bộ khuếch đại. Ở trạng thái nghỉ, lực căng này không đổi và cực đại. Khi biên độ tín hiệu tăng lên, đầu tiên nó nhận được các mức giảm nhỏ và hiếm, sau đó là các mức giảm sâu và kéo dài, xuất hiện dưới dạng một đường cong hỗn loạn, với các đỉnh của nó gắn với các giá trị điện áp tối đa. Mức giảm sâu nhất tương ứng với biên độ tín hiệu cao nhất, thời gian giảm dài nhất tương ứng với tần số khuếch đại thấp nhất; các đỉnh phẳng tương ứng với hoạt động của bộ khuếch đại ở chế độ loại A, tâm của các đỉnh tương ứng với các thời điểm chuyển tín hiệu khuếch đại về 0. Bộ dò cực đại trên bóng bán dẫn VT7 nhanh chóng sạc tụ điện C1 đến điện áp thấp hơn một chút (bằng ΔUбэ ≈ 0,6 V) điện áp cực đại trên điện trở R12. Hằng số thời gian τzar ≈ C1 R12/h21E7, ở đâu21E7 - hệ số truyền dòng điện của đế của bóng bán dẫn VT7. Quá trình xả xảy ra chậm hơn. Hằng số thời gian của nó là τthời gian ≈ C1·R11. Tỷ lệ τzar/τthời gian = R12/(R11 h21E7) không được lớn hơn khoảng thời gian tương đối của tổng dòng điện cánh tay tối thiểu, vì việc sạc (đọc thông tin về tổng dòng điện tối thiểu) phải được thực hiện càng nhanh càng tốt và phóng điện (lưu trữ thông tin này cho đến lần đọc tiếp theo) phải được thực hiện càng lâu càng tốt: τzar/τthời gian ≤tphút/T. Chế độ hoạt động khó khăn nhất của máy dò đỉnh là chế độ tín hiệu cực đại ở tần số khuếch đại F thấp hơnн khi điện áp giảm trên điện trở R12 là tối đa cả về độ sâu và thời gian. Theo biên độ gợn sóng cho phép trên tụ C1 ở chế độ này δп, được biểu thị bằng phần trăm, với điện trở phóng điện đã biết (R11 trong mạch của Hình 6), có thể tính được điện dung tối thiểu của tụ điện này
Điện áp trên tụ điện này không đổi ở chế độ nghỉ của bộ khuếch đại. Trong chế độ khuếch đại, điện áp này thu được, thay vì sụt giảm điện áp đầu vào, các xung răng cưa nông (được đo bằng đơn vị hoặc phần trăm) khi bộ khuếch đại thoát khỏi chế độ loại A, với mức giảm chậm và nhanh chóng trở về giá trị tối đa. ở chế độ loại A. Trung bình, điện áp này vẫn tỷ lệ thuận với dòng điện khuếch đại ban đầu và đóng vai trò là điện áp điều khiển cho các bộ điều chỉnh độ lệch. Các gợn sóng điện áp điều khiển chắc chắn sẽ tạo ra các biến dạng nhỏ ở tần số tín hiệu thấp hơn. Nhưng những biến dạng này càng nhỏ thì dung lượng của tụ lưu trữ máy dò càng lớn; chúng chỉ được đưa vào tín hiệu mạnh phát ra bộ khuếch đại từ loại A và trong mạch đối xứng, giống như của chúng ta, chúng được bù lẫn nhau bằng vai của bộ khuếch đại. Trong một bộ khuếch đại thử nghiệm, những biến dạng này hoàn toàn không được cảm nhận. Mạch thu của bóng bán dẫn VT7 bao gồm mạch C2R9, giống hệt mạch phát - C1R11. Điều này cho phép bạn có được đầu ra ngược pha thứ hai của mô-đun ổn định. Điện trở R10 dùng để hạn chế dòng điện tăng vọt của bóng bán dẫn VT7 trong quá trình nhất thời. Có thể thiết lập dòng khuếch đại ban đầu bằng cách chọn các điện trở R1 và R3 bằng nhau, cũng như bằng cách chọn điện trở R7 hoặc R12. Chế độ ổn định của dòng điện này không yêu cầu bất kỳ sự điều chỉnh nào tiếp theo. Ví dụ tính toán các phần tử ổn định Hệ thống loa được chọn được thiết kế cho công suất đầu ra lên tới 30 W. Với điện trở danh nghĩa là 4 Ohms và công suất đầu ra của bộ khuếch đại là 15 W, biên độ dòng điện sẽ là 2,74 A. Giá trị tối đa được khuyến nghị của dòng điện ban đầu, bằng với dòng tĩnh của bóng bán dẫn đầu ra, là Ibắt đầu tối đa = 0,1tôim = 0,274A. chọn tôisự khởi đầu = 0,1 A. Giá trị chuẩn hóa Isự khởi đầu = Tôisự khởi đầu/Im = 0,1 / 2,74 = 0,0365 Vì quá trình tính toán tuân theo một hệ thống khép kín có phản hồi, tất cả các yếu tố trong đó phụ thuộc lẫn nhau, nên chúng tôi sẽ phá vỡ nó ở điểm kết nối giữa chính bộ khuếch đại và mô-đun ổn định. Chúng ta hãy đặt một điện áp điều khiển danh nghĩa thuận tiện cho các bộ điều chỉnh độ lệch, tại thời điểm này nên đặt điện áp này ở chế độ tuyến tính ở dòng điện ban đầu đã chọn (dòng tĩnh) Uđiều khiển = 10 V. Điều này giúp có thể tính toán các phần tử của hai mạch độc lập với nhau. Trong bản thân bộ khuếch đại (xem Hình 5) đối với các bóng bán dẫn hiệu ứng trường đã chọn, điện áp ngưỡng đo được là 3,5...3,8 V. Với điện trở của các điện trở R17 và R18 được chỉ ra trên sơ đồ, điện áp này đạt được khi dòng điện chạy qua của bóng bán dẫn VT1 và VT2 nằm trong khoảng 7,45 ,8,01...5 mA. Các bóng bán dẫn VT6 và VT3 phải có dòng điện xấp xỉ nhau. Dòng điện của bóng bán dẫn VT4 và VT1 bằng tổng dòng điện VT3 và VT2 hoặc VT4 và VT15; Hãy lấy chúng bằng 5 mA. Trong trường hợp này điện trở của điện trở R6 = RXNUMX = (Uđiều khiển - ΔUбэ)/TÔIVT3 = (10 - 0,6)/15 10-3 ≈ 620 Ôm. Sự bất bình đẳng về điện áp ngưỡng của bóng bán dẫn VT7 và VT8 và dòng điện tương ứng của bóng bán dẫn VT1 và VT2 tự động đạt được nhờ tác động của OOS thông qua điện trở R13, đảm bảo sự bằng nhau của dòng thoát của bóng bán dẫn VT7 và VT8. Hãy chuyển sang tính toán các phần tử của mô-đun ổn định (xem Hình 6). Chúng ta chọn điện trở của các điện trở R1 và R3 sao cho điện áp hoạt động trên chúng, do dòng điện ban đầu tăng gấp đôi, rõ ràng nhỏ hơn điện áp mở (0,6 V) của các điốt silicon mạnh VD1 và VD2: R1 = R3 < Umở//(2tôisự khởi đầu) = 0,6/(2·0,1) = 3 Ôm. Chọn R1 = R3 = 2 Ôm. Điện áp hoạt động trên các điện trở này ở phần còn lại của bộ khuếch đại, được điều khiển khi thiết lập nó (chính xác hơn là không có gì để thiết lập khi kiểm tra), sẽ là UR1 =UR3 = Tôisự khởi đầuR1 = 0,2V. Với các giá trị được chọn R4 = R5 = 100 Ohm, dòng điện của bóng bán dẫn VT3 và VT4 sẽ là bản sao của dòng điện ở cánh tay khuếch đại giảm đi 50 lần. Ở chế độ im lặng và khi tín hiệu vượt qua số 2, chúng sẽ bằng 7 mA. Giá trị tối đa của các dòng điện này, bằng 0,7 mA, được xác định bởi điện áp tối đa (1 V) trên điốt VD2 và VD7. Điện trở của điện trở RXNUMX được chọn với điều kiện dòng điện cực đại của một trong các bóng bán dẫn VT3 hoặc VT4 khi tín hiệu đủ mạnh đi qua tầng trên Transistor VT8 có thể đóng: R7 = Ehố/(2·Tôiмакс) = 60/(2·7) = 4,3 kOhm. Sẽ không nguy hiểm nếu dòng điện tối đa nếu dòng điện tối đa của bóng bán dẫn VT3 và VT4 lớn hơn hoặc nhỏ hơn 7 mA một chút. Chúng không mang thông tin về dòng điện ban đầu của bộ khuếch đại và bóng bán dẫn VT8 bị đóng hoặc dòng điện của nó ở mức tối thiểu. Ở chế độ im lặng hoặc khi điện áp tín hiệu vượt qua 8, bóng bán dẫn VTXNUMX mở và bộ thu của nó dòng điện tối đa: IVT8 tối đa = (0,5 Ehố - ΔUбэ)/R7 - 2Isự khởi đầu/50 = (0,5 60 - 0,6)/4,3 - (2 100)/50 = 3 mA. Ở dòng điện này, điện áp điều khiển định mức của bộ điều chỉnh điện áp phân cực được hình thành. Điện trở của điện trở R12 được xác định từ điều kiện điện áp không đổi trên nó ở chế độ im lặng hoặc dao động tại thời điểm tín hiệu khuếch đại đi qua số XNUMX sẽ là ΔUбэ lớn hơn điện áp điều khiển: R12 = (Uđiều khiển +ΔUбэ)/TÔIVT8 tối đa = (10 + 0,6)/3 = 3,6 kOhm Tính toán điện dung nhỏ nhất của tụ C1 theo công thức ở phần trước, tại Fн = 20 Hz và δп = 3% cho 82 µF. Các tụ điện C1 và C2 được sử dụng có điện dung thấp hơn, nhưng nó được tăng gấp đôi bởi các tụ điện C4 và C5 của chính bộ khuếch đại (Hình 5). Chúng tôi kiểm tra hiệu suất của máy dò đỉnh: τzar/τthời gian = R12/(R11 h21E7) = 3600/(10000 · 100) = 0,0036; tphút/T = (2 arcsin (2 0,0365))/π = 0,0465. Tỷ lệ τzar/τthời gian ≤tphút/T được thực hiện với dự trữ. Chúng ta hãy rút ra công thức kiểm tra tính toán dòng điện ban đầu dựa trên các tham số đã chọn và xác định của các phần tử mạch. Dòng tĩnh (còn được gọi là dòng điện ban đầu) của các bóng bán dẫn mạnh được xác định bởi điện áp phân cực của chúng, ở độ dốc cao hoặc rất cao của các phần tăng dần của các đặc tính của bóng bán dẫn hiệu ứng trường, không khác nhiều so với điện áp ngưỡng của các bóng bán dẫn này, vì vậy chúng ta sẽ giả sử rằng ở bất kỳ dòng điện ban đầu nào, điện áp phân cực xấp xỉ bằng ngưỡng. Xét rằng dòng điện của bóng bán dẫn VT3 và VT4 (trong Hình 5) được chia đôi cho các bóng bán dẫn ở các tầng vi sai, chúng ta có
Đẳng thức thứ hai tương đương với đẳng thức thứ nhất, vì R5 = R6 và R17 = R18. Theo sơ đồ trong hình. 6 chúng ta có thể viết
Giải các biểu thức này cùng nhau, chúng ta thu được cho toàn bộ bộ khuếch đại
Các chỉ số bổ sung đã được giới thiệu ở đây để chỉ định nút chứa điện trở này hoặc điện trở kia: ms - mô-đun ổn định, us - chính bộ khuếch đại. Tính toán số với việc thay thế dữ liệu bộ khuếch đại tại U vào công thứctừ = 3,5 V là giá trị của Isự khởi đầu = 102,5 mA có sai số cho phép. Nhưng điều đặc biệt có giá trị là khả năng sử dụng công thức này để đánh giá ảnh hưởng đến dòng khuếch đại lệch ban đầu của các thông số nhất định của các phần tử khuếch đại và trước hết là điện áp ngưỡng của bóng bán dẫn hiệu ứng trường. Một sự thay đổi về U hoàn toàn không thể chấp nhận được đối với nhiều bộ khuếch đạitừ bóng bán dẫn ±20% sẽ dẫn đến hư hỏng hoặc biến dạng tín hiệu nghiêm trọng. Trong trường hợp của chúng tôi, nó chỉ thay đổi dòng điện khuếch đại ban đầu ± 12,5%, điều này khá chấp nhận được và rất có thể người nghe thậm chí sẽ không chú ý đến. Cấu tạo và chi tiết Bộ khuếch đại được chế tạo trên cơ sở thiết kế "Radio Engineering U-101-stereo". Hai bảng mạch khuếch đại tương ứng với hình vẽ trong hình. 7, được lắp đặt thay cho bảng mạch in của mô-đun ULF-50-8 trên tản nhiệt của bộ khuếch đại cơ sở. Các bóng bán dẫn đầu cuối VT7 và VT8 được gắn trên tản nhiệt cách điện mà không cần cách nhiệt bổ sung. Tụ oxit của amply là K50-35, C7 là Jamicon NK không phân cực, còn lại là K10-17. Điện trở R19 và R20 là C5-16MV, còn lại là C2-33N. Cuộn cảm không khung L1 từ mô-đun Unch-50-8 chứa 16 vòng dây PEV-11,3, quấn thành hai lớp với đường kính trong 5 mm.
Bảng mô-đun ổn định, bản vẽ được thể hiện trong hình. 8, lắp đặt vuông góc với bảng khuếch đại; chúng được gắn với các chân 1-6. Tụ điện - K50-35, điện trở - S2-33N.
Kết luận Sự phức tạp rõ ràng của mô-đun ổn định lúc đầu được chứng minh bằng tính hiệu quả của phương pháp ổn định được đề xuất, tính dễ tính toán và mức tiêu thụ điện năng thấp của mô-đun này, cũng như việc hầu như không cần thiết lập bộ khuếch đại. Điều này được xác nhận bằng hoạt động hoàn hảo của bộ khuếch đại thử nghiệm trong vài năm. Việc ổn định chế độ của các tầng mạnh như vậy có thể được sử dụng cả trong các bộ khuếch đại cao cấp và để tăng độ tin cậy, cũng như trong hầu hết các bộ khuếch đại bóng bán dẫn, trong các thiết bị điều khiển, đo lường và tự động hóa. Văn chương
Tác giả: V. Efremov
Da nhân tạo để mô phỏng cảm ứng
15.04.2024 Cát vệ sinh cho mèo Petgugu Global
15.04.2024 Sự hấp dẫn của những người đàn ông biết quan tâm
14.04.2024
▪ Tai nghe có cảm biến nhịp tim ▪ Cải thiện chất lượng đất sao Hỏa ▪ New Zealand hứng chịu 66 tia sét ▪ Màn hình Iiyama ProLite B4UHSU 2888K
▪ phần của trang web Giao thông cá nhân: đất, nước, không khí. Lựa chọn bài viết ▪ bài viết Đừng cám dỗ tôi một cách không cần thiết. biểu thức phổ biến ▪ bài viết Gió mùa là gì? đáp án chi tiết ▪ bài báo Patrinia giữa. Truyền thuyết, canh tác, phương pháp áp dụng ▪ bài báo Chỉ báo mực nước. Bách khoa toàn thư về điện tử vô tuyến và kỹ thuật điện ▪ bài viết Biến trứng thành hoa giấy và sự xuất hiện của nó trong ly thủy tinh. tiêu điểm bí mật
Trang chủ | Thư viện | bài viết | Sơ đồ trang web | Đánh giá trang web
www.diagram.com.ua |
Xem các bài viết khác razdela 
Tin tức khoa học công nghệ, điện tử mới nhất:
Tất cả các ngôn ngữ của trang này