มิเรอร์ปัจจุบันในระยะเอาท์พุตของ umzch แอมพลิฟายเออร์ Vasilich พร้อมสเตจเอาต์พุต N-channel โดย Alexey Nikitin พารามิเตอร์ทางเทคนิคของเครื่องขยายเสียง
จาก
ต้นแบบซึ่งผู้อ่านนิตยสารคุ้นเคยในปี 1988 แอมพลิฟายเออร์นี้
มีกำลังขับเพิ่มขึ้นและการป้องกันระยะเอาท์พุตจาก
ไฟฟ้าลัดวงจร. แอมพลิฟายเออร์ในโหมดไม่ได้ใช้งานกินกระแสน้อยมาก แต่
เมื่อสัญญาณถูกขยาย มันจะสลับไปที่โหมดคลาส AB พร้อมไดนามิกไบแอส
เครื่องขยายเสียง
พลังซึ่งเป็นแผนภาพที่แสดงในรูปนั้นชวนให้นึกถึงหลายวิธี
ตีพิมพ์ก่อนหน้านี้โดยผู้เขียนบทความนี้ในนิตยสาร แต่อันใหม่มีมาก
มีพลังมากขึ้น การเพิ่มแรงดันไฟฟ้าทำได้โดยใช้
ไมโครวงจรไฟฟ้าแรงสูง อุปกรณ์ได้รับการเสริมด้วยการป้องกันทรานซิสเตอร์อันทรงพลัง
จากโหลดไฟฟ้าลัดวงจร
ลักษณะทางเทคนิคหลัก
แรงดันไฟฟ้าขาเข้าที่กำหนด, V – 0,5
กำลังขับพิกัด W ต่อ
โหลด 8 โอห์ม – อย่างน้อย 35
ช่วงความถี่ที่กำหนด Hz – 20…20000
ค่าสัมประสิทธิ์ฮาร์มอนิก % ที่กำหนด
กำลังไฟที่ความถี่ 1 kHz ไม่เกินนี้
– 0,1
เล็กน้อย
เกี่ยวกับการทำงานของเครื่องขยายเสียง สัญญาณอินพุตจะถูกส่งไปยังอินพุตที่ไม่กลับด้านของ op-amp DA1
ถูกขยายประมาณ 40 เท่า และจากเอาต์พุตจะถูกส่งไปยังทรานซิสเตอร์เอาต์พุต
VT3 และผ่านตัวเก็บประจุ SZ - ไปยังอินพุตที่ไม่กลับด้านของ op-amp DA2 สำหรับแรงดันไฟฟ้า
สัญญาณตามทรานซิสเตอร์ VT3 ของระยะเอาต์พุตของ op-amp DA2 ทำหน้าที่เป็น
ตัวติดตามแรงดันไฟฟ้า (เนื่องจากมีตัวเก็บประจุป้อนกลับ 04)
ในเวลาเดียวกัน DA2 ทำหน้าที่ตรวจสอบกระแสนิ่งของสเตจเอาท์พุต
การควบคุมแรงดันตกคร่อมตัวต้านทาน R10, R11 นี่คือความตึงเครียด
op-amp ถูกขยายและไปที่ฐานของทรานซิสเตอร์เอาต์พุต VT4 พร้อมกับสัญญาณ
น้ำตกซึ่งนำไปสู่การหยุดชั่วคราวของสัญญาณเสียงเพื่อลดกระแสนิ่งเกือบ
เป็นศูนย์ การปิดทรานซิสเตอร์ VT4 นี้อาจทำให้เกิดการเปลี่ยนแปลงในเอาต์พุต
แรงดันแอมป์ แต่แรงดันป้อนกลับ (DC)
ผ่านตัวต้านทาน R3 ซึ่งมาจากเอาต์พุต DA1 ถึงฐานของทรานซิสเตอร์ VT3 สาเหตุ
การลดลงของกระแสที่สอดคล้องกันโดยรักษาค่าเฉลี่ยที่เอาต์พุตของแอมพลิฟายเออร์
แรงดันไฟฟ้าใกล้กับศูนย์
ที่
การขยายสัญญาณเสียง ตัวเก็บประจุ SZ-S5 จะถูกชาร์จใหม่โดยการเต้นเป็นจังหวะ
แรงดันไฟฟ้าที่กระทำบนทางแยกฐาน-อิมิตเตอร์ของทรานซิสเตอร์กำลังสูง
ดังนั้นกระแสผ่านของสเตจเอาท์พุตที่มีค่าแรงดันสัญญาณเป็นศูนย์
จริงๆ แล้วแตกต่างจากศูนย์และขึ้นอยู่กับระดับของสัญญาณเสียง
ถึง 100...150 mA ในกรณีที่ไม่มีสัญญาณ ไดโอด VD1-VD3 จะช่วยเร่งกระบวนการ
เปลี่ยนไปใช้โหมดพักแบบประหยัดเมื่อทรานซิสเตอร์ทรงพลังใช้งานได้จริง
ปิด.
ทรานซิสเตอร์
VT1, VT2 ป้องกันระยะเอาท์พุตจากการลัดวงจรของโหลดเนื่องจาก
กระแสตอบรับโดยใช้แรงดันไฟฟ้าที่นำมาจากตัวต้านทาน R10, R11 นิ้ว
วงจรอิมิตเตอร์ของทรานซิสเตอร์กำลังสูง ส่งผลให้กระแสไฟขาออกของสเตจอันทรงพลัง
จำกัดประมาณ 6 A.
โภชนาการ
UMZCH ยังสามารถทำได้จากวงจรเรียงกระแสแบบ "unipolar" (โดยไม่มีจุดกึ่งกลาง)
ดังนั้นเอาต์พุตของแอมพลิฟายเออร์ที่ติดตั้งบนการแลกเปลี่ยนโทรศัพท์และขับเคลื่อนจากแหล่งกำเนิด
จ่ายแรงดันไฟฟ้า -60 V เชื่อมต่อกับโหลดผ่านตัวแยกออกไซด์
ตัวเก็บประจุที่มีความจุ 2,200 μFที่ 100 V วงจรไฟฟ้า VT3 และ DA1 เชื่อมต่อกับทั่วไป
ลวดและที่ขั้วด้านล่างของตัวต้านทาน R1 จะมีแรงดันไฟฟ้าประมาณครึ่งหนึ่ง
แรงดันไฟฟ้าที่จ่ายจากตัวแบ่งตัวต้านทานสองตัวที่มีความต้านทานเท่ากับ
100 kOhm พร้อมตัวเก็บประจุบล็อกออกไซด์ 200 µF ที่ 50 V
กับ
โหลดที่มีความต้านทาน 4 โอห์มกำลังขับของ UMZCH น้อยกว่า 100 W เล็กน้อย
ดังนั้นขนาดของแผ่นระบายความร้อนต้องมีขนาดไม่ต่ำกว่า 35x100x200 มม. ขีดสุด
กระแสไฟฟ้าของวงจรเรียงกระแสแหล่งจ่ายไฟ (มีความเสถียรมากกว่า) ต้องมีอย่างน้อย 6 A
การติดตั้ง
เครื่องขยายเสียงนั้นง่ายมากและการเชื่อมต่อระหว่างองค์ประกอบที่ติดตั้งบนบอร์ด
และแผ่นระบายความร้อนทำจากลวดอ่อนตัว เพื่อเชื่อมต่อทรานซิสเตอร์
สำหรับระยะเอาท์พุต ขอแนะนำให้ใช้ลวดที่มีหน้าตัดอย่างน้อย 0.75 มม.2
ใน
ขั้นตอนเอาท์พุตยังสามารถใช้ทรานซิสเตอร์เสริมแบบคอมโพสิตได้
โครงสร้าง KT829A และ KT853A หรือโครงสร้างนำเข้าที่คล้ายกันหรือรวมแยกกัน
ทรานซิสเตอร์ความถี่สูงที่มีกำลังปานกลางและกำลังสูงเชื่อมต่อเป็นส่วนประกอบ
ทรานซิสเตอร์ (วงจรดาร์ลิงตัน) แทนทรานซิสเตอร์ที่ระบุในแผนภาพค่ะ
ในตำแหน่ง VT1, VT2 คุณสามารถติดตั้ง KT315B และ KT361B ตามลำดับ ตัวเก็บประจุ
C1 - C6 - K73-17. เมื่อใช้ไมโครวงจร K1408UD1 (เทียบเท่าต่างประเทศ - LM343)
ในกรณี 301.8-1 ควรคำนึงถึงความแตกต่างใน pinout ด้วย
ใน
เครื่องขยายเสียงแทบไม่จำเป็นต้องมีการปรับแต่งใดๆ เมื่อเครื่องขยายเสียงทำงาน
โหลดระยะไกลเชื่อมต่อผ่านสายเคเบิลยาว แนะนำให้ใช้เอาต์พุต
เชื่อมต่อเครื่องขยายเสียงเข้ากับวงจร LR แบบขนานที่ทำจาก
ตัวต้านทาน MLT-2 ที่มีความต้านทาน 10 โอห์มซึ่งขดลวดพันด้วยลวด
PEV-2 เส้นผ่านศูนย์กลาง 0.38 มม
ในชั้นเดียวจนเต็ม
วรรณกรรม
1. Kompanenko L. UMZCH พร้อมระบบอัตโนมัติ
เสถียรภาพของกระแสนิ่งของระยะเอาท์พุต - วิทยุ พ.ศ. 2531 ฉบับที่ 4 หน้า 50.
2. Myachin Yu. A. 180 วงจรอะนาล็อก
- ม.: ผู้รักชาติ, 1993, หน้า. 45.
ขั้นตอนการส่งออกขึ้นอยู่กับ "twos"
ในฐานะแหล่งสัญญาณ เราจะใช้เครื่องกำเนิดไฟฟ้ากระแสสลับที่มีความต้านทานเอาต์พุตที่ปรับได้ (ตั้งแต่ 100 โอห์มถึง 10.1 kOhms) โดยเพิ่มขั้นละ 2 kOhms (รูปที่ 3) ดังนั้นเมื่อทดสอบ VC ที่ความต้านทานเอาต์พุตสูงสุดของเครื่องกำเนิดไฟฟ้า (10.1 kOhm) เราจะนำโหมดการทำงานของ VC ที่ทดสอบเข้าใกล้ในระดับหนึ่งใกล้กับวงจรที่มีลูปป้อนกลับแบบเปิดและในอีกระดับหนึ่ง (100 โอห์ม) - ไปยังวงจรที่มีลูปป้อนกลับแบบปิด
ประเภทหลักของทรานซิสเตอร์แบบไบโพลาร์คอมโพสิต (BTs) แสดงไว้ในรูปที่ 1 4. ส่วนใหญ่มักจะอยู่ใน VC จะใช้ทรานซิสเตอร์ดาร์ลิงตันแบบคอมโพสิต (รูปที่ 4a) โดยอาศัยทรานซิสเตอร์สองตัวที่มีค่าการนำไฟฟ้าเท่ากัน (ดาร์ลิงตัน "สองเท่า") บ่อยครั้งน้อยกว่า - ทรานซิสเตอร์ Szyklai คอมโพสิต (รูปที่ 4b) ของทรานซิสเตอร์สองตัวที่แตกต่างกัน ค่าการนำไฟฟ้าที่มี OS เชิงลบในปัจจุบันและแม้แต่น้อยกว่า - ทรานซิสเตอร์คอมโพสิต Bryston (Bryston, รูปที่ 4 c)
ทรานซิสเตอร์ "เพชร" ซึ่งเป็นทรานซิสเตอร์ชนิดผสม Sziklai แสดงในรูปที่ 1 4 g. ต่างจากทรานซิสเตอร์ Szyklai ในทรานซิสเตอร์นี้ต้องขอบคุณ "กระจกปัจจุบัน" กระแสสะสมของทรานซิสเตอร์ทั้ง VT 2 และ VT 3 เกือบจะเท่ากัน บางครั้งใช้ทรานซิสเตอร์ Shiklai โดยมีค่าสัมประสิทธิ์การส่งผ่านมากกว่า 1 (รูปที่ 4 ง) ในกรณีนี้ K P =1+ R 2/ R 1 สามารถรับวงจรที่คล้ายกันได้โดยใช้ทรานซิสเตอร์สนามผล (FET)
1.1. ขั้นตอนการส่งออกขึ้นอยู่กับ "twos" "Deuka" เป็นสเตจเอาท์พุตแบบพุช-พูลที่มีทรานซิสเตอร์เชื่อมต่อตามวงจรดาร์ลิงตัน, ไซไคลหรือทั้งสองอย่างรวมกัน (สเตจกึ่งเสริม, ไบรสตัน ฯลฯ) สเตจเอาท์พุตแบบพุช-พูลทั่วไปที่ใช้ดาร์ลิงตันผีสางจะแสดงในรูปที่ 1 5. หากตัวต้านทานตัวปล่อย R3, R4 (รูปที่ 10) ของทรานซิสเตอร์อินพุต VT 1, VT 2 เชื่อมต่อกับบัสกำลังตรงข้ามดังนั้นทรานซิสเตอร์เหล่านี้จะทำงานโดยไม่มีการตัดกระแสเช่น ในโหมดคลาส A
เรามาดูกันว่าการจับคู่ทรานซิสเตอร์เอาท์พุตจะให้อะไรกับ "Darlingt she" สองตัว (รูปที่ 13)
ในรูป รูปที่ 15 แสดงวงจร VK ที่ใช้ในเครื่องขยายเสียงระดับมืออาชีพและเครื่องขยายเสียงตัวใดตัวหนึ่ง
 |
โครงการ Siklai ได้รับความนิยมน้อยกว่าใน VK (รูปที่ 18) ในช่วงแรกของการพัฒนาการออกแบบวงจรสำหรับทรานซิสเตอร์ UMZCH สเตจเอาท์พุตกึ่งเสริมเป็นที่นิยมเมื่อต้นแขนดำเนินการตามวงจรดาร์ลิงตันและส่วนล่างตามวงจร Sziklai อย่างไรก็ตาม ในเวอร์ชันดั้งเดิม อิมพีแดนซ์อินพุตของแขน VC นั้นไม่สมมาตร ซึ่งนำไปสู่การบิดเบือนเพิ่มเติม VC เวอร์ชันดัดแปลงที่มีไดโอด Baxandall ซึ่งใช้จุดเชื่อมต่อตัวปล่อยฐานของทรานซิสเตอร์ VT 3 จะแสดงในรูปที่ 1 20.
นอกเหนือจากการพิจารณา "สอง" แล้วยังมีการดัดแปลง Bryston VC ซึ่งทรานซิสเตอร์อินพุตควบคุมทรานซิสเตอร์ของค่าการนำไฟฟ้าหนึ่งค่าด้วยกระแสของตัวปล่อยและกระแสของตัวสะสมจะควบคุมทรานซิสเตอร์ของค่าการนำไฟฟ้าที่แตกต่างกัน (รูปที่ 22) การเรียงซ้อนที่คล้ายกันนี้สามารถนำไปใช้กับทรานซิสเตอร์เอฟเฟกต์สนามได้เช่น MOSFET ด้านข้าง (รูปที่ 24)
ระยะเอาท์พุตไฮบริดตามวงจร Sziklai พร้อมทรานซิสเตอร์เอฟเฟกต์สนามตามเอาท์พุตจะแสดงในรูปที่ 1 28. ลองพิจารณาวงจรของแอมพลิฟายเออร์แบบขนานโดยใช้ทรานซิสเตอร์เอฟเฟกต์สนาม (รูปที่ 30)
เป็นวิธีที่มีประสิทธิภาพในการเพิ่มและรักษาความต้านทานอินพุตของ "สอง" ขอเสนอให้ใช้บัฟเฟอร์ที่อินพุตเช่นตัวติดตามตัวปล่อยที่มีตัวกำเนิดกระแสในวงจรตัวส่งสัญญาณ (รูปที่ 32)
 |
จากการพิจารณา "สอง" สิ่งที่เลวร้ายที่สุดในแง่ของการเบี่ยงเบนเฟสและแบนด์วิดท์คือ Szyklai VK มาดูกันว่าการใช้บัฟเฟอร์สามารถทำอะไรกับน้ำตกดังกล่าวได้ หากแทนที่จะใช้บัฟเฟอร์เดียวคุณใช้สองตัวบนทรานซิสเตอร์ที่มีค่าการนำไฟฟ้าต่างกันที่เชื่อมต่อแบบขนาน (รูปที่ 35) คุณสามารถคาดหวังการปรับปรุงเพิ่มเติมในพารามิเตอร์และความต้านทานอินพุตที่เพิ่มขึ้น ในบรรดาวงจรแบบสองสเตจที่พิจารณาทั้งหมด วงจร Szyklai ที่มีทรานซิสเตอร์แบบฟิลด์เอฟเฟกต์แสดงให้เห็นว่าตัวเองดีที่สุดในแง่ของการบิดเบือนแบบไม่เชิงเส้น มาดูกันว่าการติดตั้งบัฟเฟอร์แบบขนานที่อินพุตจะทำอะไรได้บ้าง (รูปที่ 37)
พารามิเตอร์ของระยะเอาต์พุตที่ศึกษาสรุปไว้ในตาราง 1 1.
 |
การวิเคราะห์ตารางช่วยให้เราสามารถสรุปผลได้ดังต่อไปนี้:
- VC ใด ๆ จาก "twos" บน BT เนื่องจากโหลด UN นั้นไม่เหมาะสมสำหรับการทำงานใน UMZCH ที่มีความเที่ยงตรงสูง
- คุณลักษณะของ VC ที่มี DC ที่เอาต์พุตขึ้นอยู่กับความต้านทานของแหล่งสัญญาณเพียงเล็กน้อย
- ระยะบัฟเฟอร์ที่อินพุตของ "สอง" ใดๆ บน BT จะเพิ่มอิมพีแดนซ์อินพุต ลดองค์ประกอบอุปนัยของเอาต์พุต ขยายแบนด์วิธ และทำให้พารามิเตอร์เป็นอิสระจากอิมพีแดนซ์เอาต์พุตของแหล่งสัญญาณ
- VK Siklai พร้อมเอาต์พุต DC และบัฟเฟอร์แบบขนานที่อินพุต (รูปที่ 37) มีคุณสมบัติสูงสุด (ความผิดเพี้ยนขั้นต่ำ, แบนด์วิดท์สูงสุด, ส่วนเบี่ยงเบนเฟสเป็นศูนย์ในช่วงเสียง)
ขั้นตอนการส่งออกขึ้นอยู่กับ "สามเท่า"
ใน UMZCH คุณภาพสูงมักใช้โครงสร้างสามขั้นตอนมากขึ้น: แฝดดาร์ลิงตัน, Shiklai พร้อมทรานซิสเตอร์เอาต์พุตดาร์ลิงตัน, Shiklai พร้อมทรานซิสเตอร์เอาต์พุต Bryston และการรวมกันอื่น ๆ หนึ่งในขั้นตอนเอาต์พุตที่ได้รับความนิยมมากที่สุดในปัจจุบันคือ VC ที่ใช้ทรานซิสเตอร์ดาร์ลิงตันคอมโพสิตที่มีทรานซิสเตอร์สามตัว (รูปที่ 39) ในรูป รูปที่ 41 แสดง VC ที่มีการแยกแบบคาสเคด: ตัวทวนอินพุตทำงานพร้อมกันในสองสเตจ ซึ่งในทางกลับกันก็ทำงานบนสเตจละสองสเตจด้วย และสเตจที่สามเชื่อมต่อกับเอาต์พุตทั่วไป เป็นผลให้ทรานซิสเตอร์สี่ตัวทำงานที่เอาต์พุตของ VC ดังกล่าว
 |
วงจร VC ซึ่งใช้ทรานซิสเตอร์ดาร์ลิงตันคอมโพสิตเป็นทรานซิสเตอร์เอาท์พุต ดังแสดงในรูปที่ 1 43. พารามิเตอร์ของ VC ในรูปที่ 43 สามารถปรับปรุงได้อย่างมีนัยสำคัญหากคุณรวมบัฟเฟอร์บัฟเฟอร์แบบขนานที่อินพุตซึ่งพิสูจน์ตัวเองได้ดีด้วย "twos" (รูปที่ 44)
ตัวแปรของ VK Siklai ตามแผนภาพในรูป 4 g โดยใช้ทรานซิสเตอร์คอมโพสิต Bryston แสดงในรูปที่ 1 46. ในรูป รูปที่ 48 แสดงตัวแปรของ VK บนทรานซิสเตอร์ Sziklai (รูปที่ 4e) โดยมีค่าสัมประสิทธิ์การส่งผ่านประมาณ 5 ซึ่งทรานซิสเตอร์อินพุตทำงานในคลาส A (ไม่แสดงวงจรเทอร์โมสแตท)
ในรูป รูปที่ 51 แสดง VC ตามโครงสร้างของวงจรก่อนหน้าโดยมีเพียงค่าสัมประสิทธิ์การส่งผ่านหน่วยเท่านั้น การตรวจสอบจะไม่สมบูรณ์หากเราไม่อาศัยวงจรเอาท์พุตที่มีการแก้ไขความไม่เชิงเส้นของ Hawksford ดังแสดงในรูปที่ 1 53. ทรานซิสเตอร์ VT 5 และ VT 6 เป็นทรานซิสเตอร์ดาร์ลิงตันแบบคอมโพสิต
มาแทนที่ทรานซิสเตอร์เอาท์พุตด้วยทรานซิสเตอร์เอฟเฟกต์สนามประเภทด้านข้าง (รูปที่ 57)
 |
วงจรป้องกันความอิ่มตัวของทรานซิสเตอร์เอาท์พุตช่วยเพิ่มความน่าเชื่อถือของแอมพลิฟายเออร์โดยการกำจัดกระแสซึ่งเป็นอันตรายอย่างยิ่งเมื่อตัดสัญญาณความถี่สูง โซลูชั่นต่างๆ ดังกล่าวแสดงไว้ในรูปที่ 1 58. ผ่านไดโอดด้านบน กระแสส่วนเกินของฐานจะถูกปล่อยออกสู่ตัวสะสมของทรานซิสเตอร์เมื่อเข้าใกล้แรงดันอิ่มตัว แรงดันไฟฟ้าอิ่มตัวของทรานซิสเตอร์กำลังมักจะอยู่ในช่วง 0.5...1.5 V ซึ่งใกล้เคียงกับแรงดันไฟฟ้าตกคร่อมทางแยกฐาน-ตัวปล่อย ในตัวเลือกแรก (รูปที่ 58 a) เนื่องจากไดโอดเพิ่มเติมในวงจรฐาน แรงดันไฟฟ้าของตัวปล่อย-ตัวสะสมจึงไม่ถึงแรงดันอิ่มตัวประมาณ 0.6 V (แรงดันตกคร่อมไดโอด) วงจรที่สอง (รูปที่ 58b) ต้องการการเลือกตัวต้านทาน R 1 และ R 2 ไดโอดล่างในวงจรได้รับการออกแบบให้ปิดทรานซิสเตอร์อย่างรวดเร็วระหว่างสัญญาณพัลส์ โซลูชันที่คล้ายกันนี้ใช้ในสวิตช์ไฟ
บ่อยครั้ง เพื่อปรับปรุงคุณภาพ UMZCH จึงติดตั้งแหล่งจ่ายไฟแยกต่างหาก โดยเพิ่มขึ้น 10...15 V สำหรับสเตจอินพุตและเครื่องขยายแรงดันไฟฟ้า และลดลงสำหรับสเตจเอาท์พุต ในกรณีนี้ เพื่อหลีกเลี่ยงความล้มเหลวของทรานซิสเตอร์เอาท์พุตและลดการโอเวอร์โหลดของทรานซิสเตอร์พรีเอาท์พุต จำเป็นต้องใช้ไดโอดป้องกัน ลองพิจารณาตัวเลือกนี้โดยใช้ตัวอย่างการดัดแปลงวงจรในรูป 39. หากแรงดันไฟฟ้าอินพุตเพิ่มขึ้นเหนือแรงดันไฟฟ้าของทรานซิสเตอร์เอาต์พุต ไดโอดเพิ่มเติม VD 1, VD 2 จะเปิด (รูปที่ 59) และกระแสฐานส่วนเกินของทรานซิสเตอร์ VT 1, VT 2 จะถูกเทลงบนบัสกำลังของ ทรานซิสเตอร์ขั้นสุดท้าย ในกรณีนี้แรงดันไฟฟ้าอินพุตไม่ได้รับอนุญาตให้เพิ่มขึ้นเหนือระดับการจ่ายสำหรับระยะเอาต์พุตของ VC และกระแสสะสมของทรานซิสเตอร์ VT 1, VT 2 จะลดลง
วงจรอคติ
ก่อนหน้านี้เพื่อความเรียบง่าย แทนที่จะใช้วงจรไบแอสใน UMZCH จะใช้แหล่งจ่ายแรงดันไฟฟ้าแยกต่างหาก โดยเฉพาะอย่างยิ่งวงจรที่พิจารณาหลายวงจร สเตจเอาต์พุตที่มีตัวติดตามแบบขนานที่อินพุต ไม่จำเป็นต้องใช้วงจรไบแอส ซึ่งเป็นข้อได้เปรียบเพิ่มเติม ตอนนี้เรามาดูรูปแบบการกระจัดทั่วไปซึ่งแสดงไว้ในรูปที่ 1 60, 61.
เครื่องกำเนิดไฟฟ้ากระแสตรงที่เสถียร วงจรมาตรฐานจำนวนหนึ่งใช้กันอย่างแพร่หลายใน UMZCH สมัยใหม่: ดิฟเฟอเรนเชียลคาสเคด (DC), ตัวสะท้อนกระแส ("กระจกปัจจุบัน"), วงจรเลื่อนระดับ, คาสโค้ด (พร้อมแหล่งจ่ายไฟแบบอนุกรมและขนาน ส่วนหลังเรียกอีกอย่างว่า "cascode ที่เสียหาย"), เครื่องกำเนิดไฟฟ้าที่เสถียร (GST) ฯลฯ การใช้งานที่ถูกต้องสามารถปรับปรุงคุณสมบัติทางเทคนิคของ UMZCH ได้อย่างมาก เราจะประมาณค่าพารามิเตอร์ของวงจร GTS หลัก (รูปที่ 62 - 6 6) โดยใช้การสร้างแบบจำลอง เราจะถือว่า GTS เป็นภาระของ UN และเชื่อมต่อแบบขนานกับ VC เราศึกษาคุณสมบัติของมันโดยใช้เทคนิคที่คล้ายคลึงกับการศึกษา VC
ตัวสะท้อนแสงในปัจจุบัน
วงจร GTS ที่พิจารณานั้นเป็นตัวแปรหนึ่งของโหลดไดนามิกสำหรับ UN วงจรเดียว ใน UMZCH ที่มีหนึ่งดิฟเฟอเรนเชียลคาสเคด (DC) เพื่อจัดระเบียบโหลดไดนามิกของตัวนับใน UN พวกเขาใช้โครงสร้างของ "มิเรอร์ปัจจุบัน" หรือที่เรียกกันว่า "ตัวสะท้อนแสงปัจจุบัน" (OT) โครงสร้าง UMZCH นี้เป็นลักษณะของแอมพลิฟายเออร์ของ Holton, Hafler และอื่น ๆ วงจรหลักของตัวสะท้อนแสงปัจจุบันจะแสดงในรูปที่ 1 67. พวกเขาสามารถมีค่าสัมประสิทธิ์การส่งผ่านที่เป็นเอกภาพ (แม่นยำยิ่งขึ้นใกล้กับ 1) หรือด้วยหน่วยที่มากกว่าหรือน้อยกว่า (สเกลตัวสะท้อนกระแส) ในเครื่องขยายแรงดันไฟฟ้า กระแส OT อยู่ในช่วง 3...20 mA: ดังนั้น เราจะทดสอบ OT ทั้งหมดที่กระแสประมาณ 10 mA ตามแผนภาพในรูปที่ 1 68.
ผลการทดสอบแสดงไว้ในตาราง 3.
ตัวอย่างของแอมพลิฟายเออร์จริงคือวงจรแอมพลิฟายเออร์ S. BOCK ซึ่งตีพิมพ์ในวารสาร Radiomir, 201 1, หมายเลข 1, p. 5 - 7; ลำดับที่ 2, น. 5 - 7 Radiotechnika หมายเลข 11, 12/06
เป้าหมายของผู้เขียนคือการสร้างเพาเวอร์แอมป์ที่เหมาะสมสำหรับทั้งเสียง "อวกาศ" ในช่วงเทศกาลและสำหรับดิสโก้ แน่นอนว่าฉันต้องการให้มันใส่ในกล่องที่มีขนาดค่อนข้างเล็กและเคลื่อนย้ายได้ง่าย ข้อกำหนดอีกประการหนึ่งคือความพร้อมของส่วนประกอบต่างๆ ด้วยความพยายามที่จะให้ได้คุณภาพ Hi-Fi ฉันจึงเลือกวงจรเอาท์พุตเอาท์พุตแบบสมมาตรเสริม กำลังขับสูงสุดของแอมพลิฟายเออร์ตั้งไว้ที่ 300 วัตต์ (เป็นโหลด 4 โอห์ม) ด้วยกำลังนี้แรงดันเอาต์พุตจะอยู่ที่ประมาณ 35 V ดังนั้น UMZCH จึงต้องใช้แรงดันไฟฟ้าแบบไบโพลาร์ภายใน 2x60 V วงจรเครื่องขยายเสียงแสดงในรูปที่ 1 1. UMZCH มีอินพุตแบบไม่สมมาตร ระยะอินพุตถูกสร้างขึ้นโดยแอมพลิฟายเออร์ดิฟเฟอเรนเชียลสองตัว
A. PETROV, Radiomir, 201 1, หมายเลข 4 - 12
การเลือกบล็อกไดอะแกรมของเพาเวอร์แอมป์ นำเสนอในรูปที่ 2 ขั้นตอนการป้อนข้อมูลทำจากทรานซิสเตอร์ วีที1เชื่อมต่อกับตัวส่งสัญญาณทั่วไป ตัวต้านทาน R4คือโหลดของระยะการขยายช่วงแรก จากนั้นสัญญาณที่ขยายจะถูกส่งไปยังฐานของทรานซิสเตอร์ วีที2ซึ่งเป็นขั้นกลางของการขยายเสียง ขั้นตอนเอาท์พุตประกอบขึ้นโดยใช้ทรานซิสเตอร์แบบไบโพลาร์ VT7…VT10ตามโครงการดาร์ลิงตัน ดังนั้นเพาเวอร์แอมป์จึงมีสามสเตจ มาวาดแผนภาพโดยประมาณของเพาเวอร์แอมป์ในอนาคต:
รูปที่ 2 - แผนภาพโดยประมาณของ UMZCH
แรงดันไฟเอาท์พุตสูงสุดและกระแสไฟเอาท์พุตสูงสุดคำนวณจากกำลังไฟเอาท์พุต พี.แอล.= 5 วัตต์ และความต้านทานโหลด อาร์.แอล.= 4 โอห์ม
ขั้นตอนการส่งออก
ตามเนื้อผ้า การดำเนินการและการคำนวณของเพาเวอร์แอมป์จะเริ่มพิจารณาจากระยะเอาท์พุต เนื่องจากพารามิเตอร์หลายตัวของ UMZCH เช่น ประสิทธิภาพพลังงาน การบิดเบือนแบบไม่เชิงเส้น ความน่าเชื่อถือ ฯลฯ ขึ้นอยู่กับวงจรเอาท์พุตอย่างมีนัยสำคัญ ระยะเอาท์พุตคือตัวติดตามตัวปล่อยตามทรานซิสเตอร์เสริมที่เชื่อมต่อตามวงจรดาร์ลิงตัน ในขั้นตอนนี้ โหลดจะเชื่อมต่อกับตัวสะสมของทรานซิสเตอร์เอาท์พุต ระยะเอาท์พุตของ UMZCH แสดงในรูปที่ 3
รูปที่ 3 - ระยะเอาต์พุต UMZCH
แรงดันไฟฟ้าที่ต้องการ อีพีเราจะพบเพาเวอร์แอมป์ตามสูตรกำลัง:
จากสัดส่วนผลลัพธ์เราพบว่า:
เมื่อเราพบว่า อีพี;
เลือกแรงดันไฟฟ้าที่สูงขึ้นเล็กน้อยโดยคำนึงถึงข้อผิดพลาดในการคำนวณและการสูญเสียพลังงานที่อินพุตและขั้นกลาง ยอมรับเถอะ
สเตจเอาท์พุตทำหน้าที่เป็นแอมพลิฟายเออร์กระแสไฟ และโดยทั่วไปถือได้ว่าเป็นตัวแปลงอิมพีแดนซ์ที่จับคู่เอาต์พุตอิมพีแดนซ์ต่ำของสเตจที่มีความต้านทานโหลด
กำลังของสเตจเอาต์พุตมักจะอยู่ในช่วง 50 mW มากถึง 100W ดังนั้นเมื่อคำนวณแอมพลิฟายเออร์คุณควรคำนึงถึงพลังงานที่ทรานซิสเตอร์กระจายไปเสมอ
แรงดันพังทลายของทรานซิสเตอร์เอาท์พุต เวอร์มอนต์ 8 และ เวอร์มอนต์ 10 ควรเป็น:
การกระจายพลังงานสูงสุดของทรานซิสเตอร์ เวอร์มอนต์ 8 และ เวอร์มอนต์ 10 ที่มีโหลดแอ็คทีฟและสัญญาณฮาร์มอนิกที่อินพุตเท่ากับ:
กระแสไฟฟ้าลัดวงจรของทรานซิสเตอร์เอาท์พุตคือ:
ดังนั้น ด้วยค่าพารามิเตอร์ที่ทราบ โดยใช้ข้อมูลอ้างอิง เราจึงเลือกคู่เสริมของทรานซิสเตอร์เอาท์พุต: เวอร์มอนต์ 8 - เคที 816V, เวอร์มอนต์ 10 - เคที 817V.
โดยกระแสไฟขาออกสูงสุด ไอแมกซ์และกำไรปัจจุบันขั้นต่ำ บี0 = 25,ประเภททรานซิสเตอร์ที่เลือก เวอร์มอนต์ 8 และ เวอร์มอนต์ 10 คำนวณกระแสสะสมของทรานซิสเตอร์ เวอร์มอนต์ 7 และ เวอร์มอนต์ 9:
กระแสสะสมนี้สอดคล้องกับโครงสร้างทรานซิสเตอร์ซิลิคอนกำลังต่ำ KT 3102B n-p-nและทรานซิสเตอร์ซิลิคอนกำลังต่ำ KT 3107B - โครงสร้าง พี-เอ็น-พี.
เป็นทรานซิสเตอร์ เวอร์มอนต์ 2 (ทรานซิสเตอร์ขั้นกลาง) คุณสามารถใช้ทรานซิสเตอร์ความถี่ต่ำพลังงานต่ำได้เกือบทุกชนิด คุณเพียงแค่ต้องใส่ใจกับแรงดันไฟฟ้าของตัวสะสมและตัวปล่อยสูงสุดซึ่งไม่ควรน้อยกว่า แรงดันไฟฟ้านี้สอดคล้องกับทรานซิสเตอร์ประเภท KT 3107B ซึ่งแรงดันไฟฟ้าของตัวสะสม-ตัวปล่อยสูงสุดคือ 45V
มาดูการพิจารณาและการคำนวณการป้องกันกระแสเกินและการลัดวงจรของเอาต์พุต เนื่องจากความต้านทานเอาต์พุตต่ำ เพาเวอร์แอมป์จึงสามารถโอเวอร์โหลดได้ง่ายด้วยกระแสโหลด และความเสียหายเนื่องจากความร้อนสูงเกินไปของทรานซิสเตอร์เอาท์พุต มาตรการออกแบบเพื่อเพิ่มความน่าเชื่อถือ เช่น การเลือกทรานซิสเตอร์ที่มีการกระจายพลังงานมาก การเพิ่มพื้นที่ของพื้นผิวการกระจายความร้อน ส่งผลให้ต้นทุนของโครงสร้างเพิ่มขึ้น และลักษณะน้ำหนักและขนาดลดลง ดังนั้นจึงแนะนำให้ใช้วิธีวงจรเพื่อเพิ่มความน่าเชื่อถือโดยแนะนำวงจรป้องกันกระแสเกินและการลัดวงจรเอาต์พุตลงในเพาเวอร์แอมป์
พิจารณาหลักการทำงานของการป้องกันระยะเอาต์พุตของ UMZCH จากกระแสเกินและการลัดวงจรของเอาต์พุต วงจรป้องกันประกอบด้วยทรานซิสเตอร์ เวอร์มอนต์ 5 และ เวอร์มอนต์ 6 และตัวต้านทาน ร 10…ร 13. วงจรป้องกันดังแสดงในรูปที่ 4 วงจรป้องกันทำงานดังนี้
ที่กระแสโหลดต่ำเพียงพอที่ทรานซิสเตอร์ เวอร์มอนต์ 5 ถูกล็อคเนื่องจากแรงดันไฟฟ้าตกคร่อมตัวต้านทาน ร 11 ไม่เพียงพอที่จะเปิด และวงจรป้องกันแทบไม่มีผลกระทบต่อการทำงานของเพาเวอร์แอมป์ เมื่อกระแสโหลดเพิ่มขึ้น แรงดันตกคร่อมตัวต้านทานจะเพิ่มขึ้น ร 11 (สำหรับครึ่งคลื่นบวก; สำหรับครึ่งคลื่นลบของแรงดันเอาต์พุต แรงดันตกคร่อมตัวต้านทานจะเพิ่มขึ้น ร 12) เมื่อแรงดันตกคร่อมตัวต้านทานถึง ร 11, เกณฑ์ อุเบะ ปการเปิดทรานซิสเตอร์ เวอร์มอนต์ 5 จะปลดล็อคโดยรับส่วนหนึ่งของกระแสแหล่งที่มา จึงทำให้กระแสโหลดสูงสุดมีความเสถียร ค่าของตัวต้านทาน R11 และ R12 คำนวณโดยใช้สูตร:
ตัวต้านทาน ร 11 และ ร 13 มีความต้านทานต่ำ (100...150 โอห์ม) และทำหน้าที่จำกัดกระแสฐานทรานซิสเตอร์ เวอร์มอนต์ 11 เวอร์มอนต์ 13. ตัวต้านทาน ร 11 และ ร 13 แทบไม่มีผลกระทบต่อการทำงานของวงจรป้องกัน
รูปที่ 4 - โครงการสำหรับการป้องกันระยะเอาต์พุตของ UMZCH จากกระแสเกินและการลัดวงจรของเอาต์พุต
ต่อไปเรามาดูแผนภาพความเสถียรของอุณหภูมิของกระแสนิ่งของสเตจเอาต์พุตของ UMZCH กัน มีเทคนิควงจรที่แตกต่างกันค่อนข้างมากเพื่อให้แน่ใจว่าอุณหภูมิคงที่ของกระแสนิ่งของทรานซิสเตอร์เอาท์พุต ในที่สุดทั้งหมดนี้จำเป็นต้องมีการสร้างหน้าสัมผัสความร้อนระหว่างองค์ประกอบของวงจรรักษาเสถียรภาพทั้งกับตัวทรานซิสเตอร์หรือกับพื้นผิวที่กระจายความร้อน อีกตัวอย่างหนึ่งของการสร้างระยะเอาท์พุตของเพาเวอร์แอมป์ที่มีการรักษาอุณหภูมิของกระแสนิ่งของทรานซิสเตอร์เอาท์พุตจะแสดงในรูปที่ 4 ข้อดีของวิธีนี้คือวางองค์ประกอบที่ไวต่ออุณหภูมิเพียงชิ้นเดียวเท่านั้นบนพื้นผิวที่ระบายความร้อน - ทรานซิสเตอร์ เวอร์มอนต์ 4. เงื่อนไขที่เลือกค่าตัวต้านทาน ร 6 และ ร 8:
โดยทั่วไป อัตราส่วนควรเป็นตัวเลขที่น้อยกว่าปริมาณหนึ่ง พี-เอ็นการเปลี่ยนผ่านในวงจร ตัวต้านทาน รตัวแปร 8 ถูกดำเนินการเพื่อให้แน่ใจว่าการติดตั้งกระแสนิ่งที่ต้องการของทรานซิสเตอร์ของสเตจเอาต์พุตของเพาเวอร์แอมป์ เรามาเลือกค่าความต้านทานกันดีกว่า ร 6 และ ร 8 โดยคำนึงถึงอัตราส่วนของมันควรจะประมาณเท่ากับสามดังนั้นจึงมีทรานซิสเตอร์สี่ตัวในระยะเอาท์พุต (เช่นมีสี่ตัว พี-เอ็นการเปลี่ยนแปลง) เรามาต่อต้านกันเถอะ ร 6 เท่ากับ 1,000 โอห์ม ร 8 จะเท่ากับ:
ในการคำนวณตัวต้านทาน R7 เราใช้นิพจน์:
มาคำนวณกัน ร 7.
ไม่มีขีดจำกัดในการปรับปรุง! หลังจากเชื่อมต่อลำโพง DYNAUDIO Excite X12 ที่ซื้อมาเข้ากับแอมพลิฟายเออร์ธรรมดาของ Vasilich ฉันรู้สึกว่าแอมพลิฟายเออร์เสียงด้อยพัฒนาเล็กน้อยที่ความถี่ต่ำ เมื่อฟังลำโพงเหล่านี้ในร้านค้า จะสร้างเสียงเบสที่นุ่มลึกได้อย่างง่ายดาย สิ่งนี้ไม่ได้ถูกมองว่าเป็นส่วนหนึ่งของโฮมมีเดียเซ็นเตอร์ หลังจากศึกษาหัวข้อนี้บนอินเทอร์เน็ตแล้ว ฉันก็ได้ข้อสรุปที่จะสร้าง UMZCH คุณภาพสูงขึ้นสำหรับวิทยากรเหล่านี้ ไปยังแอมพลิฟายเออร์แรงดันไฟฟ้าที่ได้รับการปรับปรุงของแอมพลิฟายเออร์ Vasilich แบบธรรมดา (กระจกปัจจุบันของ Wilson ถูกนำเข้าสู่ UN) ปรับปรุงระยะเอาต์พุต N-channel โดย Alexey Nikitin(ไตรมาสที่ 8-ไตรมาสที่ 12) แผนภาพวงจรของเพาเวอร์แอมป์เสียงใหม่แสดงอยู่ด้านล่าง
ผลลัพธ์ที่ได้คือ "เครื่องขยายเสียงคุณภาพ Vasilich" ที่มีอิมพีแดนซ์เอาต์พุตต่ำกว่า
ลักษณะทางเทคนิคหลักของเพาเวอร์แอมป์:
กำลังขับพิกัด (W) - 45 (ที่ Rn = 4 โอห์ม);
แบนด์วิดท์ของความถี่ส่ง (kHz) - 0.01...100;
ความเพี้ยนฮาร์มอนิกตลอดช่วงความถี่ทั้งหมด (%) - 0.001
(ค่าสัมประสิทธิ์ฮาร์มอนิกของอุปกรณ์ที่ประกอบด้วยเหล็กโดยไม่ต้องเลือกองค์ประกอบจะต้องไม่เกิน 0.005)
ความต้านทานอินพุต (kOhm) - 10;
แรงดันไฟฟ้าขาเข้าที่กำหนด (V) - 3;
ความต้านทานเอาต์พุต (โอห์ม) - ไม่เกิน 0.1;
กระแสนิ่งของสเตจเอาท์พุต (mA) - 200
กระแสนิ่งถูกกำหนดโดยตัวต้านทาน R21 มีการติดตั้งตัวต้านทานแบบหลายเลี้ยว 100 โอห์มบนบอร์ด ฉันแนะนำให้ตั้งค่ากระแสนิ่งเป็นอย่างน้อย 75 mA แม้จะเป็นค่านี้ ความบิดเบี้ยวของทิป Nikitin ในการใช้งานปัจจุบันจะต้องไม่เกิน 0.1% และมีสเปกตรัมฮาร์มอนิกที่สั้นและสลายไปอย่างรวดเร็ว ที่กระแสนิ่งที่ 200 mA ฮาร์มอนิกเกือบหนึ่งวินาทีจะยังคงอยู่ในสเปกตรัมและความบิดเบี้ยวของทิปจะต้องไม่เกิน 0.02%
เมื่อเลือกตัวต้านทาน R5 เราจะได้สมดุลที่ถูกต้องของแขนส่งกำลัง
สามารถติดตั้ง IRLZ24N เป็นทรานซิสเตอร์เอาต์พุต Q12/13 ซึ่งมีความจุอินพุตน้อยกว่าเกือบ 2 เท่า สิ่งนี้จะช่วยให้คุณได้เสียงที่โปร่งใสยิ่งขึ้นที่ความถี่สูง แต่จะทำให้ประสิทธิภาพเสียงเบสของลำโพงความต้านทานต่ำแย่ลงบ้าง HUF76639P3 แนะนำให้ใช้ในแอมพลิฟายเออร์ดั้งเดิมโดย Alexei Nikitin ทำให้แอมพลิฟายเออร์มีเสียงที่นุ่มนวลมากขึ้น
ในการจ่ายไฟให้กับเครื่องขยายเสียงสเตอริโอ จะใช้แหล่งจ่ายไฟที่ประกอบขึ้นตามวงจรต่อไปนี้
หม้อแปลง Toroidal ที่มีกำลังไฟ 120 W มีขดลวดทุติยภูมิ 36 V ในแต่ละขดลวด หลังจากไดโอดเรียงกระแสแล้วจะมีการติดตั้งตัวเก็บประจุด้วยไฟฟ้าแบบอนุกรมที่จุดเชื่อมต่อซึ่งเกิดจุดกึ่งกลาง (แต่ละช่องมีของตัวเอง) โดยไม่ต้องต่อไฟฟ้ากับสายทั่วไป- สายไฟลบของระบบลำโพงของช่องสัญญาณด้านซ้าย (AS Rc) และด้านขวา (AS Rc) เชื่อมต่อกับจุดเหล่านี้ ใน UMZCH ของฉัน ตามความพร้อมของส่วนประกอบ ฉันติดตั้งตัวเก็บประจุตัวกรอง 12 ตัว (3 ตัวในแต่ละแขนที่มีความจุ 6800 uF ที่ 50V) สามารถมีหม้อแปลงได้สองตัวโดยแต่ละตัวมีกำลังไฟ 60 - 80 วัตต์ ตัวเก็บประจุไฟฟ้าสามารถบายพาสได้ด้วยตัวเก็บประจุแบบกระดาษ
บอร์ดเครื่องขยายเสียงได้รับการออกแบบโดยใช้โปรแกรม Sprint-Layout มุมมองจากชิ้นส่วนและแทร็กแสดงอยู่ด้านล่าง
บอร์ดเครื่องขยายเสียงผลิตขึ้นโดยใช้เทคโนโลยี LUT ที่ได้รับการพิสูจน์แล้ว
รูปถ่ายของ UMZCH ที่ประกอบ:
ผลลัพธ์ของการวัดแอมพลิฟายเออร์ที่ประกอบเป็นโหลด 4 โอห์มที่กำลังเอาต์พุต 21 W:
ปัจจุบันฉันใช้เป็นส่วนหนึ่งของศูนย์มัลติมีเดียเพื่อการเล่นเพลงคุณภาพสูง: คอมพิวเตอร์ส่วนบุคคล, DAC พร้อมอินพุต USB, แอมพลิฟายเออร์จาก Vasilich พร้อมปลาย Nikitin และลำโพง DYNAUDIO Excite X12 ตอนนี้ส่วนประกอบทั้งหมดของพาธเสียงอยู่ในระดับเดียวกันโดยประมาณ และในตอนนี้ฉันก็พอใจอย่างเต็มที่
สิ่งที่แนบมา: 991.62 KB (ดาวน์โหลด: 930)
สิ่งที่แนบมา: 192.60 KB (ดาวน์โหลด: 814)
เมื่อเร็ว ๆ นี้ บริษัทและนักวิทยุสมัครเล่นหลายแห่งใช้ทรานซิสเตอร์สนามแม่เหล็กที่ทรงพลังพร้อมช่องสัญญาณเหนี่ยวนำและประตูหุ้มฉนวนในการออกแบบของพวกเขาบ่อยขึ้นเรื่อย ๆ อย่างไรก็ตาม ไม่ใช่เรื่องง่ายที่จะซื้อคู่เสริมของทรานซิสเตอร์เอฟเฟกต์สนามที่มีกำลังเพียงพอ ดังนั้นนักวิทยุสมัครเล่นจึงกำลังมองหาวงจร UMZCH ที่ใช้ทรานซิสเตอร์ทรงพลังพร้อมช่องสัญญาณที่มีค่าการนำไฟฟ้าเท่ากัน นิตยสาร “Radio” ตีพิมพ์การออกแบบดังกล่าวหลายฉบับ ผู้เขียนเสนออีกรูปแบบหนึ่ง แต่มีโครงสร้างแตกต่างเล็กน้อยจากวงจรทั่วไปในการออกแบบ UMZCH
ข้อกำหนดทางเทคนิค:
กำลังขับพิกัดเป็นโหลด 8 โอห์ม: 24 W
กำลังขับพิกัดเป็นโหลด 16 โอห์ม: 18 W
ความเพี้ยนฮาร์มอนิกที่กำลังไฟพิกัดเป็นโหลด 8 โอห์ม: 0.05%
ความเพี้ยนฮาร์มอนิกที่กำลังไฟพิกัดเป็นโหลด 16 โอห์ม: 0.03%
ความไวแสง: 0.7V
กำไร: 26dB
ในช่วงสามทศวรรษที่ผ่านมา ทรานซิสเตอร์แบบคลาสสิก UMZCH ได้ใช้สเตจดิฟเฟอเรนเชียล จำเป็นต้องเปรียบเทียบสัญญาณอินพุตกับสัญญาณเอาท์พุตที่ส่งคืนผ่านวงจร OOS รวมถึงรักษาเสถียรภาพ "ศูนย์" ที่เอาต์พุตของแอมพลิฟายเออร์ (ในกรณีส่วนใหญ่แหล่งจ่ายไฟจะเป็นแบบไบโพลาร์และโหลดจะเชื่อมต่อโดยตรงโดยไม่มี ตัวเก็บประจุแบบแยก) ประการที่สองคือขั้นตอนการขยายแรงดันไฟฟ้า - ไดรเวอร์ที่ให้แรงดันไฟฟ้าเต็มรูปแบบที่จำเป็นสำหรับแอมพลิฟายเออร์กระแสที่ตามมาบนทรานซิสเตอร์แบบไบโพลาร์ เนื่องจากน้ำตกนี้มีกระแสค่อนข้างต่ำ แอมพลิฟายเออร์ปัจจุบัน (ตัวติดตามแรงดันไฟฟ้า) จึงประกอบด้วยทรานซิสเตอร์เสริมแบบคอมโพสิตสองหรือสามคู่ เป็นผลให้หลังจากระยะดิฟเฟอเรนเชียลสัญญาณจะผ่านขั้นตอนการขยายอีกสาม, สี่หรือห้าขั้นตอนโดยมีการบิดเบือนที่สอดคล้องกันในแต่ละขั้นตอนและความล่าช้า นี่เป็นหนึ่งในสาเหตุของการบิดเบือนแบบไดนามิก
ในกรณีของการใช้ทรานซิสเตอร์สนามแม่เหล็กกำลังแรง ไม่จำเป็นต้องมีการขยายกระแสแบบหลายระดับ อย่างไรก็ตาม หากต้องการชาร์จความจุอินเตอร์อิเล็กโทรดระหว่างเกตและแชนเนลของทรานซิสเตอร์สนามแม่เหล็กอย่างรวดเร็ว จำเป็นต้องใช้กระแสไฟฟ้าที่มีนัยสำคัญด้วย ในการขยายสัญญาณเสียงกระแสนี้มักจะน้อยกว่ามาก แต่ในโหมดสวิตชิ่งที่ความถี่เสียงสูงจะสังเกตเห็นได้ชัดเจนและมีจำนวนนับสิบมิลลิแอมป์
UMZCH ที่อธิบายไว้ด้านล่างใช้แนวคิดในการลดจำนวนการเรียงซ้อนให้เหลือน้อยที่สุด ที่อินพุตของแอมพลิฟายเออร์จะมีสเตจดิฟเฟอเรนเชียลแบบเรียงซ้อนบนทรานซิสเตอร์ VT2, VT3 และ VT4, VT5 ซึ่งเป็นโหลดที่ใช้กับแหล่งกระแสที่ใช้งานอยู่พร้อมมิเรอร์ปัจจุบันบนทรานซิสเตอร์ VT6, VT7 เครื่องกำเนิดไฟฟ้าปัจจุบันบน VT1 ตั้งค่าโหมดของสเตจดิฟเฟอเรนเชียลสำหรับกระแสตรง การใช้การเชื่อมต่อตามลำดับของทรานซิสเตอร์ในน้ำตกทำให้สามารถใช้ทรานซิสเตอร์ที่มีค่าสัมประสิทธิ์การถ่ายโอนกระแสฐานที่สูงมากซึ่งมีลักษณะของค่าแรงดันไฟฟ้าสูงสุดเล็กน้อย (โดยปกติคือ UKEmax = 15 V)
ระหว่างวงจรแหล่งจ่ายไฟเชิงลบของเครื่องขยายเสียง (แหล่งกำเนิด VT14) และฐานของทรานซิสเตอร์ VT4 และ VT5 จะมีการเชื่อมต่อซีเนอร์ไดโอดสองตัวซึ่งมีบทบาทโดยการเปลี่ยนผ่านตัวส่งสัญญาณฐานที่เชื่อมต่อแบบย้อนกลับของทรานซิสเตอร์ VT8, VT9 ผลรวมของแรงดันไฟฟ้าคงที่นั้นน้อยกว่าแรงดันไฟฟ้าแหล่งกำเนิดเกตสูงสุดที่อนุญาต VT14 เล็กน้อย และช่วยให้มั่นใจได้ถึงการป้องกันของทรานซิสเตอร์ที่ทรงพลัง
ในขั้นตอนเอาต์พุตท่อระบายน้ำของทรานซิสเตอร์เอฟเฟกต์สนาม VT14 จะเชื่อมต่อกับโหลดผ่านสวิตช์ไดโอด VD5 ครึ่งรอบของสัญญาณลบขั้วจะถูกส่งผ่านไดโอดไปยังโหลด ครึ่งรอบของขั้วบวกจะไม่ผ่านเข้าไป แต่จะถูกส่งผ่านทรานซิสเตอร์ VT11 เพื่อควบคุมประตูของทรานซิสเตอร์เอฟเฟกต์สนาม VT13 ซึ่งจะเปิดเฉพาะในช่วงครึ่งรอบนี้เท่านั้น
วงจรสเตจเอาต์พุตที่คล้ายกันซึ่งมีสวิตช์ไดโอดเป็นที่รู้จักในการออกแบบวงจรของแอมพลิฟายเออร์ทรานซิสเตอร์แบบไบโพลาร์เป็นสเตจที่มีโหลดไดนามิก แอมพลิฟายเออร์เหล่านี้ทำงานในโหมดคลาส B เช่น โดยไม่ต้องอาศัยกระแสนิ่ง ในแอมพลิฟายเออร์ที่อธิบายไว้พร้อมทรานซิสเตอร์เอฟเฟกต์สนามยังมีทรานซิสเตอร์ VT11 ซึ่งทำหน้าที่หลายอย่างในคราวเดียว: รับสัญญาณผ่านมันเพื่อควบคุมเกต VT13 และข้อเสนอแนะในท้องถิ่นเกี่ยวกับกระแสนิ่งที่ถูกสร้างขึ้นทำให้เสถียร นอกจากนี้หน้าสัมผัสความร้อนของทรานซิสเตอร์ VT11 และ VT13 ยังช่วยรักษาอุณหภูมิของขั้นตอนเอาต์พุตทั้งหมดให้คงที่ เป็นผลให้ทรานซิสเตอร์ระยะเอาท์พุตทำงานในโหมดคลาส AB เช่น โดยมีระดับความบิดเบี้ยวแบบไม่เชิงเส้นซึ่งสอดคล้องกับสเตจแบบพุช-พูลเวอร์ชันส่วนใหญ่ แรงดันไฟฟ้าที่เป็นสัดส่วนกับกระแสนิ่งจะถูกลบออกจากตัวต้านทาน R14 และไดโอด VD5 และจ่ายให้กับฐาน VT11 ทรานซิสเตอร์ VT10 มีแหล่งกำเนิดกระแสไฟฟ้าที่เสถียรซึ่งจำเป็นสำหรับการทำงานของสเตจเอาท์พุต เป็นโหลดแบบไดนามิกสำหรับ VT14 เมื่อทำงานในระหว่างครึ่งรอบที่สอดคล้องกันของสัญญาณ คอมโพสิตซีเนอร์ไดโอดที่เกิดจาก VD6 และ VD7 จะจำกัดแรงดันเกตที่แหล่งกำเนิดของ VT13 เพื่อปกป้องทรานซิสเตอร์จากการพัง
UMZCH สองช่องทางดังกล่าวถูกประกอบในตัวเครื่องของตัวรับ ROTEL RX-820 เพื่อแทนที่ UMZCH ที่มีอยู่ แผ่นระบายความร้อนเสริมด้วยสตรัทเหล็กโลหะเพื่อเพิ่มพื้นที่ที่มีประสิทธิภาพเป็น 500 ซม. 2 ตัวเก็บประจุออกไซด์ในแหล่งจ่ายไฟถูกแทนที่ด้วยอันใหม่ที่มีความจุรวม 12,000 μFสำหรับแรงดันไฟฟ้า 35 V นอกจากนี้ยังใช้สเตจดิฟเฟอเรนเชียลพร้อมแหล่งกระแสที่ใช้งาน (VT1-VT3) จาก UMZCH ก่อนหน้า บอร์ดทดลองมีความต่อเนื่องแบบคาสโค้ดของสเตจดิฟเฟอเรนเชียลพร้อมมิเรอร์ปัจจุบันสำหรับแต่ละช่องสัญญาณ (VT4-VT9, R5 และ R6) และแหล่งกระแสที่ใช้งานอยู่สำหรับสเตจเอาท์พุต (VT10 ของทั้งสองช่อง) บนบอร์ดทั่วไปที่มีองค์ประกอบทั่วไป R9, VD3 และ VD4 . ทรานซิสเตอร์ VT10 ถูกกดเข้ากับโครงโลหะโดยให้ด้านหลังเพื่อหลีกเลี่ยงความจำเป็นในการหุ้มฉนวนสเปเซอร์ ทรานซิสเตอร์สนามผลเอาท์พุตจะถูกจับจ้องไปที่แผงระบายความร้อนทั่วไปที่มีพื้นที่อย่างน้อย 500 cm2 ผ่านแผ่นฉนวนนำความร้อนด้วยสกรู ทรานซิสเตอร์ VT11 ของแต่ละช่องจะติดตั้งโดยตรงบนขั้วต่อของทรานซิสเตอร์ VT13 เพื่อให้มั่นใจถึงหน้าสัมผัสความร้อนที่เชื่อถือได้ ส่วนที่เหลือของสเตจเอาท์พุตจะติดตั้งบนเทอร์มินัลของทรานซิสเตอร์ทรงพลังและชั้นวางสำหรับติดตั้ง ตัวเก็บประจุ C5 และ C6 ตั้งอยู่ใกล้กับทรานซิสเตอร์เอาท์พุต
เกี่ยวกับชิ้นส่วนที่ใช้ ทรานซิสเตอร์ VT8 และ VT9 สามารถถูกแทนที่ด้วยซีเนอร์ไดโอดสำหรับแรงดันไฟฟ้า 7-8 V ซึ่งทำงานได้ที่กระแสต่ำ (1 mA) ทรานซิสเตอร์ VT1-VT5 สามารถถูกแทนที่ด้วยซีรีย์ KT502 หรือ KT3107A, KT3107B, KT3107I และ ขอแนะนำให้เลือกปิดในฐานค่าสัมประสิทธิ์การถ่ายโอนปัจจุบันเป็นคู่ VT6 และ VT7 สามารถแทนที่ด้วย KT342 หรือ KT3102 ด้วยดัชนีตัวอักษร A, B แทนที่ VT11 อาจมีจากซีรีย์ KT503 มันไม่คุ้มค่าที่จะเปลี่ยนซีเนอร์ไดโอด D814A (VD6 และ VD7) ด้วยตัวอื่นเนื่องจากกระแสโหลดไดนามิกอยู่ที่ประมาณ 20 mA และกระแสสูงสุดผ่านซีเนอร์ไดโอด D814A คือ 35 mA ดังนั้นจึงค่อนข้างเหมาะสม ขดลวดเหนี่ยวนำ L1 นั้นพันบนตัวต้านทาน R16 และมีลวด PEL 1.2 15-20 รอบ
การสร้างแต่ละช่องของ UMZCH เริ่มต้นด้วยเต้าเสียบท่อระบายน้ำ VT13 ถูกตัดการเชื่อมต่อชั่วคราวจากวงจรไฟฟ้า วัดกระแสอิมิตเตอร์ของ VT10 - ควรอยู่ที่ประมาณ 20 mA จากนั้นเชื่อมต่อท่อระบายน้ำของทรานซิสเตอร์ VT13 เข้ากับแหล่งพลังงานผ่านแอมป์มิเตอร์เพื่อวัดกระแสนิ่ง ไม่ควรเกิน 120 mA อย่างมีนัยสำคัญ ซึ่งบ่งชี้ถึงการประกอบที่ถูกต้องและความสามารถในการซ่อมบำรุงของชิ้นส่วน กระแสไฟนิ่งถูกควบคุมโดยการเลือกตัวต้านทาน R10 หลังจากเปิดเครื่องแล้วควรตั้งค่าเป็นประมาณ 120 mA ทันที หลังจากอุ่นเครื่องประมาณ 20-30 นาทีจะลดลงเหลือ 80-90 mA
การกระตุ้นตัวเองที่เป็นไปได้จะถูกกำจัดโดยการเลือกตัวเก็บประจุ C8 ที่มีความจุสูงถึง 5-10 pF ในเวอร์ชันของผู้เขียนการกระตุ้นตัวเองเกิดขึ้นเนื่องจากทรานซิสเตอร์ VT13 ชำรุดในช่องใดช่องหนึ่ง สำหรับแรงดันไฟฟ้าแหล่งจ่ายอื่นๆ ควรคำนวณพื้นที่แผงระบายความร้อนใหม่โดยพิจารณาจากการเปลี่ยนแปลงกำลังสูงสุดในทิศทางเดียวหรืออีกทิศทางหนึ่ง และตรวจสอบให้แน่ใจว่าไม่เกินพารามิเตอร์ที่อนุญาตสำหรับอุปกรณ์เซมิคอนดักเตอร์ที่ใช้
“วิทยุ” ฉบับที่ 12 พ.ศ. 2551
