Amplificator de casă pentru 200 de wați. Condensatori de feedback

Această schemă (pentru testare) mi-a fost adusă de un DJ cunoscut. Nici nu știe de unde l-a luat. Dar după asamblare, circuitul a fost foarte mulțumit de caracteristicile sale. Prin urmare, nu recomand în mod neîntemeiat să-l colecteze tuturor.

Circuit amplificator

Detalii:
R1,R11 1K

R2 36K
R3 240
R4-R5 330
R6-R7 20K
R8-R9 3,3K 0,5W
R10 27, 2W
R12-R15 0,22 5W
R16 10K
C1 0,33 mkF
C2 180p
C3-C4 10mkF 25V
C5-C7 0,1mkF
C8 0,22 mkF
C9-C10 56p
VD1-VD2 KS515A
VT1 KT815G
VT2 KT814G
VT3 VT5 VT... 2SA1943
VT4 VT6 VT... 2SC5200

În loc de părțile indicate în diagramă, puteți utiliza tranzistoarele de ieșire KT8101A și KT8102A. Numărul lor poate fi oricare.
Descărcați schema și amplificatorul plăcii de circuite imprimate 28 kB (SLayout)

unitate de putere

Circuit de alimentare bipolar

De la autor:„Circuitul este simplu: un transformator, o punte de diode și o pereche de condensatoare. Este nevoie de un transformator din punct de vedere al puterii puțin mai mult decât puterea totală a canalelor, iar condensatoare - cu cât mai multă capacitate, cu atât mai bine. Calculați doar tensiunea înfășurărilor, astfel încât condensatorii să nu depășească 50 de volți.”

Schema propusă este concepută pentru a „alimenta” amplificatoare de putere integrate bazate pe microcircuite TDA7293 și TDA7294 cu ajutorul mai multor componente externe. O caracteristică distinctivă a schemei propuse este simplitatea și lipsa de ajustare.

Mulți dintre cei care au asamblat amplificatoare pe microcircuite TDA7293 și TDA7294 s-au confruntat cu faptul că microcircuitul real nu deține puterea declarată în Fișa tehnică. Unul dintre motivele posibile este microcircuitele chinezești de proastă calitate. Cu toate acestea, de obicei funcționează bine pentru o sarcină de înaltă rezistență, din care putem concluziona că cristalul pur și simplu se supraîncălzește sub sarcină, iar protecția termică lăudată (precum și protecția la scurtcircuit) funcționează și „în chineză”: nu funcționează. proteja de orice. Un studiu atent al microcircuitului duce la aceleași concluzii - capacitatea acestui caz de a devia mai mult de 40-50w de la cristal este foarte îndoielnică. Ei bine, în afară de a-l răci cu azot lichid...

Protecția la scurtcircuit este, de asemenea, specifică acolo - atunci când lucrați la o sarcină complexă (un subwoofer adevărat), curenții de vârf chiar și la jumătate de putere depășesc pragul de protecție, ceea ce provoacă un trosnet urât al sunetului ... În același timp (o experiență tristă) , din păcate) - după câteva minute, microcircuitul încă se transformă într-un nor de fum, în ciuda eforturilor depuse de circuitul intern de protecție ...

Și însăși ideea de TDA7293 și TDA7294 este foarte atractivă - un modul de dimensiuni mici, cu o putere de 100-130 W, cu un sunet foarte decent (nu high-end, dar destul de high-fi...). Acesta este un amplificator pentru un subwoofer de acasă și un amplificator pentru un aparat de chitară hibrid, iar 2-3 astfel de module cu difuzoare adecvate sunt suficiente pentru a suna camere mici ... Păcat că nu funcționează, așa cum promite documentația producătorului ...

Ideea de a folosi TDA7293 ca preamplificator cu o treaptă de ieșire externă a fost complet banală și evidentă și chiar reflectată în documentația pentru microcircuit. Soluția propusă de producător poate fi numită simplă cu o oarecare întindere și, cel mai important, doar reduce puterea disipată de microcircuit, dar nu crește curentul furnizat sarcinii...

Prin urmare, s-a decis să se facă „ajutorul” într-un mod diferit și, desigur, cât mai simplu posibil. Voi observa imediat că această soluție nu este în stilul audiofil „doar lămpi și întotdeauna în clasa „A”” ... Nu a fost efectuată nicio măsurătoare specială a distorsiunii, dar circuitul nu are distorsiuni vizibile pe ecran și clar audibil la urechea liberă, mai ales că circuitul a fost inițial destinat să funcționeze cu subwoofer.

Partea de intrare este practic o includere tipică TDA7293. S-a schimbat ușor circuitul pentru generarea tensiunilor de control pe 9/10 pini ai microcircuitului pentru simplitate. Voi acorda atenție „împământărilor” separate ale circuitelor de intrare și electroliților pentru putere și sarcină! Dacă aveți un amplificator cu un singur canal cu o sursă de alimentare separată și semnalul este alimentat direct la intrarea TDA7293, atunci împământările nu pot fi separate (așa cum se face pe majoritatea plăcilor de circuite imprimate oferite cu TDA7293). Dar dacă mai multe canale sunt alimentate dintr-o singură sursă și chiar și semnalul provine dintr-un fel de încrucișare, al cărui „sol” al sursei de alimentare este atașat și la „pământul” amplificatorului de putere, atunci apar întrebări precum: „ De ce sună? Am protejat totul!” Pista de pe sigiliu trebuie tăiată, iar un rezistor SMD de 100 ohmi poate fi lipit direct la tăietură. Masa semnalului trebuie întinsă cu un fir separat (puteți folosi un ecran de fir ecranat) de la sursa semnalului. Deoarece treapta de ieșire externă funcționează în clasa B, pentru a elimina „pasul” din semnalul de ieșire, rezistorul R8 este ales să fie cu rezistență relativ scăzută (0,75 Ohm), iar TDA7293, foarte liniar, funcționează predominant în domeniul curentului de ieșire în sus. la 1 A. Când curentul de ieșire al amplificatorului crește la aproximativ 1 A, tranzistorul de ieșire se deschide fără probleme, iar curentul de ieșire al TDA7293 este limitat de suma curentului de bază al tranzistorului de ieșire și 1 A prin R8. Valoarea lui R8 nu ar trebui redusă și mai mult - acest lucru nu va crește semnificativ liniaritatea, iar puterea disipată de TDA7293 va crește. Condensatorul C9 elimină excitația RF și reduce și mai mult distorsiunea de comutare a etapei de ieșire (mai precis, permite componentelor RF de la ieșirea TDA7293 să meargă direct la sarcină, ceea ce compensează destul de eficient „pasul” perechii de ieșire a tranzistorilor externi ). În prima variantă, a fost folosită o pereche de tranzistoare de ieșire, în timp ce puterea la sarcina rezistivă echivalentă de 4 ohmi s-a dovedit a fi de 200 w sinus atunci când este alimentată +/-55 v la relanti. Sub sarcină, puterea a scăzut la aproximativ 48 V (puterea a fost furnizată de un transformator TC-360 cu o înfășurare secundară bobinată, capacitățile filtrului au fost de 15.000 de microfarad fiecare). Deoarece sarcina reală este complexă, a fost adăugată o a doua pereche de tranzistori și rezistențe R9 și R10 pentru a îmbunătăți fiabilitatea pentru a egaliza curenții dintre perechi (dacă aveți nevoie de o putere mai mică de 200 W, este foarte posibil să vă limitați la o pereche de tranzistoare de ieșire. În acest caz, rezistențele R9 și R10 pot fi omise). Circuitul de feedback este conectat la emițătoarele VT1, VT2. Acest lucru mărește impedanța de ieșire a amplificatorului cu 0,08 ohmi și, în opinia mea, nu este un defect. Dacă feedback-ul este conectat la sarcină, curentul de ieșire al TDA7293 nu va fi limitat la 1 A, ci va continua să crească, deși lent.

Recomand conectarea acusticii printr-un releu cu circuit de întârziere a conexiunii și protecție împotriva tensiunii constante la ieșire - treapta de ieșire nu are protecție la scurtcircuit și în cazul oricărui cataclism există șanse decente de a deteriora acustica. În plus, pe grupul de contact liber al aceluiași releu, am asamblat un limitator de curent al transformatorului de putere atunci când este pornit (în circuitul de alimentare al transformatorului de 220V este inclus un rezistor de sârmă de 100 ohmi cu o putere de 10 W, închis). prin contactele libere ale releului) - un lucru extrem de util cu puteri peste 100 w. Utilitatea unei astfel de soluții constă în creșterea lină a tensiunii de alimentare a amplificatorului atunci când este pornit și, cel mai important, în limitarea curentului din rețea în momentul pornirii. O creștere suplimentară a puterii este destul de posibilă: sursa de alimentare permisă pentru TDA7293 este de +/-60 v, numărul de tranzistori de ieșire poate fi mărit corespunzător.

Tot ceea ce s-a spus despre TDA7293 se aplică pe deplin la TDA7294 - ținând cont de tensiunea de alimentare de limitare inferioară și de o schemă diferită pentru conectarea condensatorului de creștere a tensiunii. Experiența mea arată o fiabilitate puțin mai mare a TDA7294, dar poate că aceasta este o consecință a TDA7293 de calitate scăzută, fabricat în China, care s-a răspândit recent... atât suprasarcină de curent, cât și tăiere de tensiune - atașați doar un LED cu o rezistență de limitare a curentului. la a 5-a ieșire a microcircuitului, ceea ce este destul de convenabil.

Soluția propusă - o treaptă de ieșire externă - nu necesită reglare dacă este asamblată din componente deservibile, deoarece curentul de repaus al tranzistorilor de ieșire este 0. Un dezavantaj grav al circuitului propus este lipsa protecției împotriva scurtcircuitelor în sarcină - atunci când este conectat o treaptă de ieșire externă, circuitul încorporat nu funcționează (de dragul echității, trebuie remarcat că circuitul încorporat în includerea recomandată nu a salvat niciodată microcircuitul de la ardere pentru mine ...) . Cu toate acestea, dacă amplificatorul propus este încorporat, de exemplu, într-un subwoofer, din cauza lipsei de conexiuni externe la acustică, probabilitatea unui scurtcircuit este neglijabilă și puteți închide ochii la acest dezavantaj ...

Este posibil să se reducă și mai mult puterea disipată de TDA7293 - creșterea R8, dar acest lucru va crește inevitabil distorsiunea introdusă de treapta de ieșire (cred că pentru utilizarea cu un subwoofer, acest lucru este destul de acceptabil, mai ales că la frecvențe joase OOS, microcircuitele le compensează destul de eficient).

Din punct de vedere structural, este convenabil să montați întregul ansamblu direct pe radiator - microcircuitul cu placa este montat în imediata apropiere a unei perechi de tranzistori de ieșire (prin garnituri de mica și cu ajutorul pastei conductoare termic, desigur), toate elementele cu excepția că R8 și C9 sunt situate pe placa de microcircuit și
Este convenabil să lipiți R8 și C9 direct la bornele tranzistoarelor.

Iată cum arăta aspectul variantei cu o pereche de tranzistori de ieșire:

Poate - o soluție similară a fost deja propusă înainte - nu am efectuat o căutare „brevet” ...

Lista elementelor radio

Desemnare	Tip	Denumire	Cantitate	Notă	Blocnotesul meu
	Amplificator audio	TDA7293	1	Sau TDA7294	La blocnotes
VT1, VT3	tranzistor bipolar	2SC5200	2		La blocnotes
VT2, VT4	tranzistor bipolar	2SA1943	2		La blocnotes
R1	Rezistor	33 kOhm	1		La blocnotes
R2	Rezistor	680 ohmi	1		La blocnotes
R3	Rezistor	12 kOhm	1		La blocnotes
R4, R5	Rezistor	33 kOhm	2		La blocnotes
R6	Rezistor	47 kOhm	1		La blocnotes
R7	Rezistor	100 ohmi	1		La blocnotes
R8	Rezistor

Salutare tuturor! În acest articol voi descrie în detaliu cum să faci un amplificator cool pentru casă sau mașină. Amplificatorul este ușor de asamblat și configurat și are o calitate bună a sunetului. Mai jos este o diagramă schematică a amplificatorului în sine.

Circuitul este realizat pe tranzistoare și nu are piese rare. Alimentarea amplificatorului este bipolară +/- 35 volți, cu o rezistență de sarcină de 4 ohmi. Când conectați o sarcină de 8 ohmi, puterea poate fi mărită la +/- 42 volți.

Rezistoare R7, R8, R10, R11, R14 - 0,5 W; R12, R13 - 5W; restul 0,25 W.
Trimmer R15 2-3 kOhm.
Tranzistoare: Vt1, Vt2, Vt3, Vt5 - 2sc945 (de obicei c945 este scris pe carcasă).
Vt4, Vt7 - BD140 (Vt4 poate fi înlocuit cu Kt814).
Vt6 - BD139.
Vt8 - 2SA1943.
Vt9 - 2SC5200.

ATENŢIE! Tranzistoarele c945 au pinouts diferite: ECB și EBK. Prin urmare, înainte de lipire, trebuie să verificați cu un multimetru.
LED-ul este obișnuit, verde, exact VERDE! Nu este aici pentru frumusețe! Și NU ar trebui să fie super luminos. Ei bine, restul detaliilor pot fi văzute în diagramă.

Și așa, hai să mergem!

Pentru a face un amplificator, avem nevoie unelte:
- ciocan de lipit
-staniu
- colofoniu (de preferat lichid), dar te poti descurca cu cele obisnuite
- foarfece metalice
- taietori
-sulă
- seringă medicală, orice
- gaurire 0,8-1 mm
- gaurire 1,5 mm
- burghiu (de preferință un fel de mini burghiu)
- șmirghel
-si un multimetru.

Materiale:
- placa de textolit cu o singura fata de 10x6 cm
- coală de hârtie de caiet
-pix
- lac pentru lemn (de preferinta culoare inchisa)
- recipient mic
-bicarbonat de sodiu
-acid de lamaie
-sare.

Nu voi enumera lista componentelor radio, acestea pot fi văzute pe diagramă.
Pasul 1 Pregătim o taxă
Și așa, trebuie să facem o tablă. Deoarece nu am o imprimantă laser (nu am deloc), vom face placa „la modă veche”!
Mai întâi trebuie să forați găuri pe placă pentru piese viitoare. Cine are o imprimantă, trebuie doar să imprime această imagine:

dacă nu, atunci trebuie să transferăm marcajele pentru găurire pe hârtie. Cum să faci asta vei înțelege în fotografia de mai jos:

când traduceți, nu uitați de taxă! (10 pe 6 cm)

ceva de genul!
Tăiem dimensiunea plăcii de care avem nevoie cu foarfece metalice.

Acum aplicăm foaia pe placa decupată și o fixăm cu bandă adezivă, astfel încât să nu se miște. În continuare, luăm o punte și conturăm (prin puncte) unde vom găuri.

Bineînțeles, puteți face fără o punte și să găuriți imediat, dar burghiul se poate muta!

Acum puteți începe să forați. Găurim găuri de 0,8 - 1 mm. După cum am spus mai sus: este mai bine să folosiți un mini burghiu, deoarece burghiul este foarte subțire și se rupe ușor. De exemplu, folosesc un motor șurubelniță.

Găurile pentru tranzistoarele Vt8, Vt9 și pentru fire sunt găurite cu un burghiu de 1,5 mm. Acum trebuie să ne curățăm placa cu șmirghel.

Acum putem începe să ne desenăm drumurile. Luăm o seringă, șlefuim un ac, astfel încât să nu fie ascuțit, colectăm lac și mergem!

Este mai bine să tăiați stâlpii când lacul s-a întărit deja.

Pasul 2 Noi percepem o taxă
Pentru gravarea pe placă, folosesc cea mai simplă și ieftină metodă:
100 ml de peroxid, 4 lingurițe de acid citric și 2 lingurițe de sare.

Amestecăm și scufundăm placa noastră.

In continuare curatam lacul si iese asa!

Este recomandabil să acoperiți imediat toate pistele cu tablă pentru comoditatea pieselor de lipit.

Pasul 3 Lipire și reglare
Va fi convenabil să lipiți în conformitate cu această imagine (vedere din lateral a pieselor)

Pentru comoditate, de la început lipim toate piesele mici, rezistențele etc.

Și apoi orice altceva.

După lipire, placa trebuie spălată de colofoniu. Îl puteți spăla cu alcool sau acetonă. Pe kraynyak este posibil chiar și benzină.

Acum poți încerca să-l pornești! Cu asamblarea corectă, amplificatorul funcționează imediat. Când porniți pentru prima dată, rezistorul R15 trebuie rotit în direcția rezistenței maxime (o măsurăm cu un dispozitiv). Nu conectați coloana! Tranzistoarele de iesire sunt OBLIGATORII pe calorifer, prin garnituri izolante.

Și așa: porniți amplificatorul, LED-ul ar trebui să fie aprins, măsuram tensiunea de ieșire cu un multimetru. Nu există picioare, așa că totul este în regulă.
Apoi, trebuie să setați curentul de repaus (75-90mA): pentru a face acest lucru, închideți intrarea la masă, nu conectați sarcina! Pe multimetru, setați modul la 200mV și conectați sondele la colectorii tranzistorilor de ieșire. (marcat cu puncte roșii în fotografie)

Amplificatorul este construit pe tranzistoare din seria ThermalTrak de la cunoscutul producător On Semiconductor. Aceste tranzistoare sunt o versiune nouă a modelelor de top MJL3281A și MJL1302A și au diode încorporate pentru circuitele de polarizare compensate termic în etapa de ieșire.

Ca urmare, reglarea curentului de repaus al treptei de ieșire este eliminată și nu este nevoie de un multiplicator clasic de tensiune pentru stabilizarea termică a curentului de repaus al treptei de ieșire, iar o serie de probleme de proiectare sunt rezolvate pentru a reduce rezistența termică. a radiatorului-tranzistor.

Amplificatorul este realizat pe o placă de circuit imprimat cu două fețe, deși acest lucru ar părea inutil pentru un design atât de relativ simplu. Cu toate acestea, cablarea în două sensuri a conductorilor vă permite să optimizați locația acestora, pentru a minimiza interferența reciprocă și pentru a compensa câmpurile magnetice create de curenții asimetrici ai etapei de ieșire push-pull clasa B (am scris despre acest lucru în serie a articolelor „”).

Caracteristici și specificații

Pentru început, o mică notă: în descrierea amplificatorului lor, autorii menționează adesea fie modul „AB”, fie modul „B”. De fapt, amplificatorul aparține clasei „AB”, adică la niveluri scăzute de semnal funcționează în clasa „A”, iar la puteri mari intră în clasa „B”.

Dacă în primul caz (pentru semnale mici, clasa „A”) lupta împotriva câmpurilor magnetice și a ondulațiilor în circuitele de putere nu prezintă mari dificultăți din cauza valorilor mici și a simetriei curenților, atunci când amplificatorul trece la clasa „B”, curenții devin asimetrici și câmpurile magnetice de intensitate vor fi semnificative. Este cumva nepractic să operați un amplificator cu o putere maximă de 200 W la niveluri de 3-5 W. Prin urmare, autorii au acordat o atenție deosebită obținerii de caracteristici maxime (și, în consecință, eliminării sau compensării tuturor factorilor negativi) la puteri apropiate de vârf, adică în modul „B”.

Circuitele și soluțiile de proiectare utilizate în proiectare au făcut posibilă obținerea:

Distorsiune foarte scăzută
Lipsa reglementării curentului de repaus
Placă de circuit imprimat pe două fețe cu o topologie simplă de conductori
Compensarea captării câmpurilor magnetice atunci când se lucrează în clasa „B”

Principalele caracteristici tehnice ale amplificatorului:

Putere de ieșire: 200W în 4 ohmi; 135 W la sarcină de 8 ohmi,
Raspuns in frecventa (la 1 W): 4 Hz la -3 dB, 50 kHz la -1 dB
Tensiune de intrare: 1,26 V la putere de ieșire de 135 W și sarcină de 8 ohmi
Impedanță de intrare: ~12 kOhm
Distorsiunea armonică:< 0.008% в полосе 20 Гц-20 кГц (нагрузка 8 Ом); типовое значение < 0.001%
Raportul semnal-zgomot: mai puțin de 122 dB la o putere de 135 W și o sarcină de 8 ohmi.
Factorul de amortizare:<170 при нагрузке 8 Ом на частоте 100 Гц; <50 на частоте 10 кГц

Descrierea circuitului

Figura prezintă o diagramă schematică a unui amplificator de putere:

Schema schematică a amplificatorului (click pentru a mări)

Semnalul de intrare printr-un condensator de 47 uF și un rezistor de 100 ohmi este alimentat la baza tranzistorului Q1, o etapă diferențială asamblată din tranzistoarele Q1 și Q2. Aici se folosesc tranzistori cu zgomot redus de la Toshiba 2SA970, deoarece această etapă are cea mai mare contribuție la nivelul final de zgomot al întregului amplificator.

Amplificatorul este acoperit de o buclă comună de feedback negativ, ale cărei valori ale elementelor determină câștigul. Cu valorile indicate pe diagramă, este de 24,5 ori.

Condensatorul din circuitul de feedback negativ oferă o cuplare de 100% DC pentru a menține potențialul zero la ieșirea amplificatorului fără utilizarea de integratori suplimentari etc. Cu o capacitate de 220 uF, oferă o frecvență de tăiere mai mică de 1,4 Hz la un nivel de -3 dB.

Condensatori de feedback

Capacitatele condensatoarelor la intrare și în circuitul de feedback negativ sunt ceva mai mari decât sunt instalate de obicei în aceste circuite. Astfel de valori sunt alese pentru a minimiza posibilele distorsiuni în banda de frecvență audio.

De exemplu, impedanța de ieșire a unui CD player este de obicei de câteva sute de ohmi. Dacă instalați un condensator cu o capacitate de 2,2 μF la intrare (valoare tipică pentru circuitele de intrare), atunci la o frecvență de 50 Hz etapa de intrare va „vede” rezistența sursei de semnal de ordinul unu și jumătate. kilo-ohmi. Un condensator de 47 microfarad la aceeași frecvență va avea o impedanță de numai 67 ohmi. (Reamintim că sursa de semnal este în esență un generator de tensiune, deci trebuie să aibă o impedanță de ieșire scăzută)

Si aici Nu(de obicei recomandate) se folosesc condensatori nepolari. Sunt de câteva ori mai mari decât condensatorii electrolitici simpli, motiv pentru care au tendința de a capta mai mult zgomot și interferență. Deoarece scopul este de a realiza un amplificator cu un nivel minim de zgomot și distorsiune, au fost luate toate măsurile pentru aceasta: proiectarea circuitului, alegerea bazei elementului, soluții de proiectare.

Amplificatorul are o lățime de bandă largă, ceea ce impune și propriile cerințe și restricții privind alegerea elementelor, instalare etc. pentru a minimiza zgomotul și interferența captate.

Diodele D1 și D2 protejează condensatorul electrolitic de tensiune relativ joasă din circuitul de feedback negativ în cazul unei defecțiuni a amplificatorului. Apropo, este recomandat să echipați amplificatorul cu un fel de sistem de protecție a difuzoarelor. Pentru autori, a migrat de la designul anterior, așa că descrierea sa nu este dată aici.

Utilizarea a două diode în loc de una asigură că nu există nicio distorsiune armonică din cauza tăierii vârfurilor de semnal în circuitul de feedback (aproximativ 1 V, iar două diode vor da o limită de aproximativ 1,4 V).

Cascada șoferului

Amplificarea tensiunii principale dă cascada pe tranzistorul Q9. Pentru a reduce distorsiunea neliniară, treapta de intrare este decuplată de treapta driver printr-un emițător de urmărire pe tranzistorul Q8.

Pentru a obține liniaritatea maximă și câștigul maxim, treapta de driver este încărcată pe o sursă de curent activă (realizată pe tranzistorul Q7). Polarizarea de bază atât pentru aceasta, cât și pentru sursa de curent frontală (Q5) creează tranzistorul Q6. Mai multe circuite complexe de polarizare ale tranzistoarelor Q5, Q6, Q7 asigură suprimarea maximă a zgomotului și ondulației în circuitele de putere, ceea ce este important pentru un amplificator de clasă „B”, unde este mare (până la 9 A!) Și, cel mai important, puls dezechilibrat curenții merg de-a lungul autobuzelor electrice.

Dacă ondulațiile circuitelor de putere ajung în stadiul de intrare, acestea vor fi amplificate de toate etapele și vor cădea în sarcină - sistemul de difuzoare. Ceea ce auzim ca urmare, cel mai probabil, nu ne va plăcea. Prin urmare, amplificatorul a luat toate măsurile pentru a preveni pătrunderea zgomotului și a ondulației din circuitele de putere în calea de amplificare.

Oscilograma din centru arată un semnal oscilator de 1 kHz. Graficul superior (roșu) este modularea ondulației magistralei pozitive de alimentare cu semnalul de intrare, graficul inferior este modulația magistralei de alimentare negative:

Un condensator de 100pF între colectorul lui Q9 și baza lui Q8 limitează lățimea de bandă a amplificatorului. Deoarece i se aplică amplitudinea completă a semnalului de ieșire al etapei, acesta trebuie să fie evaluat pentru tensiuni de 100 V sau mai mult.

Etapa de ieșire

Ieșirea treptei driver de pe tranzistorul Q9 este alimentată la tranzistoarele etajului de ieșire prin rezistențe de 100 ohmi, care protejează tranzistoarele Q7 și Q9 de un scurtcircuit la ieșirea amplificatorului, deși, desigur, siguranțele ar trebui să ardă mai întâi. În plus, aceste rezistențe împiedică posibila excitare a etajului de ieșire.

Etapa de ieșire este construită pe tranzistoare Darlington complementare compozite. În primul rând, acest lucru a făcut posibilă utilizarea tranzistoarelor ThermalTrak de înaltă liniară cu diode încorporate și, în al doilea rând, obținerea puterii maxime la o sarcină de 4 ohmi (pentru a minimiza căderea de tensiune la etapa de ieșire).

Compensare termică offset

Când folosim patru tranzistoare Thermaltrak în treapta de ieșire, avem patru diode încorporate pentru organizarea unui circuit de polarizare compensat termic.

După cum se arată în diagramă, patru diode sunt conectate în serie între colectorii tranzistorilor Q7 și Q9. Această metodă de organizare a părtinirii etapei de ieșire a fost utilizată pe scară largă în anii 60-70. Mai târziu, a fost înlocuit cu multiplicatorul de tensiune a tranzistorului, acum clasic.

În mod obișnuit, curentul de repaus al etajului de ieșire stabilește etapa pe tranzistor, care este montat pe același radiator cu tranzistoarele de ieșire, oferind astfel cuplare termică. Această metodă are dezavantaje: în primul rând, tranzistorul circuitului de polarizare trebuie selectat pentru a asigura o compensare termică optimă, iar în al doilea rând, în orice caz, există inerție termică: tranzistorul de ieșire trebuie să încălzească radiatorul, radiatorul va încălzi tranzistorul circuitului de polarizare și numai atunci va avea loc compensarea termică a curentului treptei de ieșire.

Plasarea diodelor pentru stabilizarea termică în același pachet cu un tranzistor rezolvă aceste probleme: diodele au caracteristici care sunt cât mai potrivite cu tranzistoarele, astfel încât stabilizarea termică are loc cât mai precis posibil, în al doilea rând, sunt situate pe același substrat cu cristale de tranzistor, ceea ce le face să se încălzească cât mai repede, iar un radiator intermediar este exclus.

Cu tranzistoarele Thermaltrak, datorită diodelor încorporate, curentul de repaus al amplificatorului se stabilizează rapid după pornire și este menținut foarte precis, indiferent de modificările tensiunii de alimentare sau ale nivelului semnalului de ieșire. Producătorul susține, de asemenea, că liniaritatea cascadei cu o astfel de părtinire este mai mare decât atunci când se utilizează un multiplicator convențional de tranzistor.

Figura explică modul de setare a decalajului etajului de ieșire:

Patru diode integrate compensează cele patru joncțiuni bază-emițător și determină curentul treptei de ieșire. Ținând cont de faptul că tranzistoarele de ieșire sunt conectate în paralel și rezistențe de 0,1 Ohm sunt instalate în circuitele emițătorului, patru diode conectate în serie asigură treapta de ieșire curent de repaus la nivelul de 70-100 mA, care este puțin mai mare decât este de obicei setat de nodul tranzistorului de polarizare.

Filtru de ieșire

Filtrul de ieșire este un circuit RLC format dintr-o inductanță de 6,8 mH (fără miez), un rezistor de 6,8 ohmi și un condensator de 150 nF. Acest filtru a fost folosit de autori în multe proiecte de amplificatoare și s-a dovedit a fi foarte eficient în izolarea treptei de ieșire de orice curent invers cauzat de o sarcină reactivă, asigurând astfel o stabilitate ridicată a amplificatorului. De asemenea, filtrul suprimă eficient semnalele RF captate de firele lungi ale difuzoarelor, împiedicându-le să intre în circuitele de intrare ale amplificatorului.

Întrerupătoare de circuit

Etapa de ieșire este alimentată de siguranțe de 5 A de la șinele de ± 55 V. Acestea oferă singura protecție a amplificatorului împotriva scurtcircuitelor la ieșire sau a altor defecțiuni care duc la absorbția excesivă de curent.

PCB cu două fețe

Pentru a simplifica și optimiza cablarea circuite de putere Placa cu circuite imprimate a amplificatorului este cu două fețe. În primul rând, acest lucru a făcut posibilă organizarea cablajului firului comun sub forma unei „stele”, atunci când toți conductorii cu potențial zero converg către un punct, ceea ce elimină formarea buclelor „pământului” și pătrunderea semnalului de ieșire. în circuitele de intrare. Am scris despre asta într-o serie de articole „”

În al doilea rând, și mai important, cablarea și aspectul de pe placă sunt concepute pentru a compensa câmpurile magnetice create de curenții de supratensiune mari. Despre asta am mai scris și în seria articolelor „”, unde s-a propus răsucirea conductoarelor bifilare cu curenți mari și antifazici. Pe o placă de circuit imprimat, conductorii nu pot fi așezați așa, dar este totuși posibil să se compenseze câmpurile.

De exemplu, siguranța șină de putere pozitivă este localizată unul lângă altul și paralel cu rezistențele emițătoare a etajului de ieșire Q12 și Q13. Elementele sunt conectate astfel încât curentul să circule prin ele în direcții diferite, datorită cărora are loc compensarea reciprocă a câmpurilor magnetice. În mod similar, detaliile sunt plasate pe autobuzul negativ.

Căile de alimentare de la conectorul CON2 la siguranțe se desfășoară unul lângă altul paralel unul cu celălalt, iar în mijlocul plăcii diferă în direcții diferite. Sub conductoarele divergente se află pistele circuitelor emițătoare ale etajului de ieșire, iar sub pistele paralele se află magistrala de masă. Datorită acestui aspect al plăcii de circuit imprimat, câmpurile magnetice create de aceste piste sunt compensate reciproc.

Metodele aplicate de suprimare a câmpurilor magnetice au făcut posibilă reducerea semnificativă a distorsiunii amplificatorului.

Rezultatele măsurătorilor parametrilor amplificatorului:

Răspunsul în frecvență al amplificatorului la o putere de ieșire de 1 W la o sarcină de 8 ohmi

Distorsiunea armonică a amplificatorului la o frecvență de 1 kHz cu o sarcină de 8 ohmi. Se poate observa că tăierea are loc la o putere de 135 wați.

Distorsiunea armonică a amplificatorului la o frecvență de 1 kHz cu o sarcină de 4 ohmi. Se poate observa că tăierea are loc la o putere de 200 de wați.