Клуб радиоконструкторов "Dinamic"
Антенна АА130 05 Антенна АА130 05Антенна АА130-05, представляет собой всеволновый комнатный вариант оригинального внешнего вида с усилителем. В ней объединены собственно две антенны: одна - слабонаправленный полуволновый вибратор с плечами телескопической конструкции для работы на MB, вторая - направленная...
Ослабление уровня сигнала Ослабление уровня сигналаОслабление уровня сигнала, проходящего внутрь здания, по сравнению с уровнем сигнала вне его зависит от конструкции и материалов стен, а также от того, на каком этаже находится комната. Результаты измерений уровня напряженности поля показали, что при разбросе значений напряженности, равном 14 дБ (в пять раз),...

Выходные каскады УМЗЧ
Настоящая статья имеет целью познакомить радиолюбителей со схемотехническими решениями высоколинейных выходных каскадов УМЗЧ. Схема типового выходного каскада УМЗЧ на комплементарных биполярных транзисторах, включенных по схеме с ОК.

К недостаткам такого каскада следует отнести использование транзисторов со средними частотными характеристиками и посредственной нагрузочной способностью, а также применение несовершенной схемы подачи смещения на базы выходных транзисторов.

Более совершенна схемотехника выходного каскада УМЗЧ. Примененная в этом каскаде схема подачи смещения на базы выходных транзисторов позволяет улучшить его частотные характеристики.

Каскад представляет собой трехзвен- ный эмиттерный повторитель, первое звено которого выполнено на транзисторах КТ502А и КТ503А, второе - КТ816Г и КТ817Г, третье - КТ818ГМ и КТ819ГМ. Ток покоя звеньев составляет соответственно 5,6; 29 и 100 мА.

К сожалению, комплементарность транзисторов КТ502А и КТ503А весьма относительна. Если для транзистора КТ502А с точки зрения линейности его работы оптимален ток покоя 5,6 мА, то для транзистора КТ503А - 20 мА. Это значит, что при токе покоя 5,6 мА первый из этих транзисторов в одинаковой степени усиливает обе полуволны сигнала, а второй - одну из полуволн усиливает в большей, а другую в меньшей степени, т. е. работает в нелинейном режиме.

Зависимости коэффициента передачи тока базы от величины тока коллектора транзисторов КТ816Г, КТ817Г и КТ818ГМ, КТ819ГМ подтверждают, что первые два транзистора также нельзя признать полностью комплементарными, поскольку для транзистора КТ816Г оптимален ток коллектора около 10, а для транзистора КТ817Г -40 мА. Причем выбранный для второго звена выходного каскада ток покоя 29 мА не является оптимальным ни для одного из этих транзисторов.

Транзисторы КТ818ГМ и КТ819ГМ имеют одинаковый оптимальный ток коллектора около 400 мА. Однако ток покоя транзисторов этого звена выходного каскада не является для них оптимальным, поскольку их рабочие точки находятся не на горизонтальных, а на восходящих участках характеристик. Иными словами, транзисторы звена в разной степени усиливают полуволны сигнала и о линейности его работы говорить не приходится.

Следует отметить, что при конструировании рассматриваемого выходного каскада УМЗЧ не придано должного значения его собственной линейности с отключенной общей ООС. К сожалению, при использованных автором конструкции типах транзисторов улучшить линейность первых двух его звеньев не представляется возможным. Частично достигнуть этой цели можно только в третьем звене.

Прежде всего необходимо увеличить ток покоя транзисторов звена до 400 мА, что позволит обеспечить линейную работу транзисторов в диапазоне коллекторных токов от 50 до 750 мА в режиме А. Кстати, дальнейшее увеличение коллекторных токов вызовет частичную, а затем и полную отсечку нижней полуволны усиливаемого транзисторами сигнала, т. е. работу его в режиме АВ с соответствующим ростом искажений всех видов.

Повысить выходную мощность в режиме А можно при параллельном включении в плечах звена однотипных транзисторов. Так, при соединении в параллель двух транзисторов ток покоя каскада составит уже 0,8 А, а диапазон изменений токов выходных транзисторов расширится от 50 до 1550 мА. При параллельном соединении трех транзисторов ток увеличится до 1,2 А, а диапазон изменения тока коллекторов транзисторов составит 50...2350 мА.

К сожалению, параллельное соединение транзисторов неизбежно влечет за собой ухудшение частотных характеристик эквивалентного транзистора. Устранить это препятствие можно при использовании мощных транзисторов с более хорошими частотными характеристиками.

Из распространенных транзисторов для этой цели подходят КТ864 и КТ865, имеющие по сравнению с транзисторами КТ818 и КТ819 примерно в три раза более высокую граничную частоту передачи коэффициента тока в схеме с ОЭ.

Определить оптимальную величину тока покоя такого транзистора можно, воспользовавшись зависимостью коэффициента передачи тока базы по постоянному току от величины тока коллектора. Как видно из рисунка, оптимальным является ток коллектора порядка 1 А. При параллельном соединении трех таких транзисторов ток покоя звена должен составить 3 А, а диапазон изменения тока коллекторов - 50...5950 мА.

Транзисторы этих типов, помимо улучшенных частотных характеристик, имеют также и довольно высокие коэффициенты передачи тока базы, достигающие при токе коллектора 1 А порядка 100. Это означает, что однозвен- ный выходной каскад на таких транзисторах при токе покоя 3 А потребляет от предыдущего каскада в том же режиме не более 50 мА, что позволяет отказаться от использования дополнительных звеньев усиления тока и подключить такой каскад непосредственно к достаточно мощному усилителю напряжения.

Схемотехника его входного каскада и усилителя напряжения рассматривалась ранее в разделе, посвященном усилителям напряжения. На транзисторе VT6 собран аналог регулируемого стабилитрона. Сам транзистор размещается на теп- лоотводе выходных транзисторов.

В качестве выходных транзисторов VT7 и VT8 использованы по три параллельно соединенных транзистора типов КТ864А и КТ865А. Ток покоя усилителя напряжения - 300, выходного каскада - 3000 мА. Резисторы R10, R11 входят в цепи местных безынерционных ООС. Они также могут быть использованы в качестве датчиков активных систем установки и поддержания тока покоя транзисторов выходного каскада.

Испытания макета описанного УМЗЧ показали, что при соблюдении всех изложенных в настоящей статье методик подбора элементов и выбора их режимов работы усилитель имеет вполне приемлемые характеристики и, что самое главное, обеспечивает чистое прозрачное звучание, близкое к звучанию высококачественных ламповых усилителей мощности Санкт- Петербургской фирмы "PAST AUDIO".

Использованная в этом УМЗЧ типовая схема устройства регулируемого смещения транзисторов выходного каскада не является единственно возможной. Схема такого устройства, собранного на транзисторах КТ850А и КТ851А в диодном включении.

Оно полностью симметрично для обеих полуволн проходящего через него сигнала звуковой частоты при токе покоя 300 мА. Изменяя в небольших пределах напряжение смещения на переходах эмиттер-база выходных транзисторов, резистор R1 позволяет установить необходимую величину тока покоя выходного каскада.

При подборе транзисторов выходного каскада VT7, VT8 необходимо иметь в виду, что поскольку они работают в достаточно напряженном режиме (рассеиваемая на каждом из них постоянная мощность составляет около 50 Вт), коэффициент передачи тока базы по постоянному току должен быть у них одинаковым. В противном случае, так как рассеиваемая на транзисторах мощность прямо пропорциональна величине этого коэффициента, наиболее нагруженный транзистор плеча может выйти из строя.

Блок питания тестера Испытатель диодов с автоматическим определением полярности подключения аналогичен описанному. При подключении диода (или...
Фирма Wandel & Goltermann Фирма Wandel&Goltermann (Германия) обеспечивает многих потребителей в мире технолопгческими приборами для измерения электромагнитного...
2010-2012 © Все права защищены
При копировании информации обратная ссылка обязательна