УМЗЧ Брагина (80 Вт/4 Ом)

Предлагаемый вниманию читателей усилитель мощности ЗЧ (УМЗЧ) имеет низкий коэффициент гармоник при сравнительно простом схемном решении, способен выдерживать кратковременное короткое замыкание нагрузки и не требует термостабилизации тока покоя транзисторов оконечного каскада.

 

Основные технические характеристики

 

Номинальная мощность на нагрузке сопротивлением 4 Ом: 60 Вт

Максимальная мощность на нагрузке сопротивлением 4 Ом: 80 Вт

Номинальный диапазон частот: 20 – 20000 Гц

Коэффициент гармоник при номинальной выходной мощности в номинальном диапазоне частот: 0,03 %

Номинальное входное напряжение: 0,775 В

Выходное сопротивление в номинальном диапазоне частот: не более 0,08 Ом

Скорость нарастания выходного напряжения (без конденсатора С2): 40 В/мкс

^Нажмите для увеличения^

 

Принципиальная схема усилителя показана на рисунке выше. Основное усиление по напряжению обеспечивает каскад на быстродействующем ОУ DA1. Предоконечный каскад собран на транзисторах VT1-VT4. Выходной эмиттерный повторитель выполнен на транзисторах VT5, VT6, работающих в режиме В.

При разработке усилителя особое внимание было уделено предоконечному каскаду. С целью снижения нелинейных искажений был выбран режим АВ с относительно большим током покоя (около 20 мА). Температурная стабильность достигнута включением в коллекторные цепи транзисторов VT3, VT4 резисторов сравнительно большого сопротивления R19, R20. Однако из-за отсутствия в предоконечном каскаде 100 %-ной ООС, при изменении его температурного режима возможны колебания тока покоя в пределах 15…25 мА, которые вполне допустимы, поскольку не нарушают эксплуатационную надежность усилителя в целом. Для компенсации возможной нестабильности напряжения база – эмиттер транзисторов VT1, VT2 при изменении температуры в их базовые цепи включены диоды VD3-VD5. Каждое плечо предоконечного каскада охвачено цепью местной ООС глубиной не менее 20 дБ. Напряжение ООС снимается с коллекторных нагрузок транзисторов VT3, VT4 и через делители R11R14 и R12R15 подается в эмиттерные цепи транзисторов VT1, VT2. Частотная коррекция и устойчивость по цепи ООС обеспечиваются конденсаторами С10, С11. Резисторы R13, R16 и R19, R20 ограничивают максимальные токи предоконечного и оконечного каскадов усилителя при коротком замыкании нагрузки. При любых перегрузках максимальный ток транзисторов VT5, VT6 не превышает 3,5…4 А, причем в этом случае они не перегреваются, поскольку успевают сгореть предохранители FU1 и FU2 и отключить питание усилителя.

Диод VD6, включенный между базами транзисторов VT5, VT6, снижает искажения типа “ступенька”. Падающее на нем напряжение (около 0,75 В) сужает интервал напряжений на эмиттерных переходах транзисторов, при которых они закрыты. Тем самым обеспечивается их открывание при меньшей амплитуде сигнала и в то же время надежное закрывание в его отсутствие. При малых сигналах в нагрузку течет ток предоконечного каскада, поступающий через резистор R21. К выходу оконечного каскада подключен фильтр нижних частот L1, C14 и R23, уменьшающий амплитуду резких всплесков сигнала (длительностью около 1 мкс) в момент переключения транзисторов выходного каскада и устраняющий колебательные процессы в выходном каскаде. Заметного влияния на скорость нарастания выходного сигнала фильтр не оказывает.

Снижение коэффициента гармоник достигнуто введением глубокой (не менее 70 дБ) общей ООС, напряжение которой снимается с выхода усилителя и через делитель C3-C5, R3 и R4 подается на инвертирующий вход ОУ DA1. Конденсатор С5 корректирует АЧХ усилителя по цепи ООС.

Жесткая стабилизация постоянного выходного напряжения на уровне не более ±20 мВ достигнута применением в усилителе 100 %-ной ООС по постоянному току. Для снижения этого напряжения до ±1 мВ и менее необходимо сбалансировать ОУ DA1. подключив к соответствующему выводу (в зависимости от знака напряжения) резистор R24 или R25 сопротивлением 200… 820 КОм.

Включенная на входе усилителя цепь R1C1 ограничивает его полосу пропускания частотой 160 кГц. Максимально возможная линеаризация АЧХ УМЗЧ в полосе 10…200 Гц достигнута соответствующим выбором емкости конденсаторов С1, С3 и С4.

Усилитель может питаться как от стабилизированного, так и от нестабилизированного источника питания, причем работоспособность его сохраняется при снижении питающих напряжений до ±25 В (разумеется, с соответствующим уменьшением выходной мощности). При использовании стабилизированного источника питания следует учитывать возможность появления на выходе стабилизаторов больших (до 10 В) пульсации с частотой усиливаемого УМЗЧ сигнала при мощности, близкой к номинальной.

^Нажмите для увеличения^
Усилитель собран на плате из фольгированного стеклотекстолита толщиной 2 мм, соединенной с внешними цепями разъемом МРН32-1. Транзисторы VT3, VT4 снабжены теплоотводами (рис.2), согнутыми из листового алюминиевого сплава толщиной 1 мм, и установлены на плате. Транзисторы оконечного каскада VT5, VT6 закреплены вне платы на теплоотводах с площадью охлаждающей поверхности 400 см2 каждый. В усилителе использованы резисторы МЛТ, конденсаторы К73-17 (C1), KM (C2, C8-C11), К53-1 (С3, С4, С6, С7), КД (С5), МБМ (С14) и К73-16В (С12, С13). Катушка L1 намотана проводом ПЭВ-2 0,8 в три слоя на корпусе резистора R22 (МТ-1) и содержит 40 витков.

Вместо указанных на схеме можно использовать ОУ К574УД1А, К574УД1В и транзисторы тех же типов, но с индексами Г, Д (VT1, VT2) и В (VT3-VT6).

Усилитель, собранный из исправных деталей, почти не требует налаживания. Как указывалось выше, ток покоя транзисторов VT3, VT4 устанавливают при необходимости подбором резистора R6, а минимальное постоянное напряжение на выходе усилителя – резистора R24 или R25.

Коэффициент гармоник измерялся в полосе 20…20 000 Гц компенсационным методом. Первый выброс выходного напряжения (при отключенном конденсаторе С2) не превышал 3 %, что говорит о хорошей устойчивости усилителя.

 

На импорте:

^Нажмите для увеличения^

          Автор проекта: Геннадий Брагин, г. Чапаевск, Куйбышевская область

 

 

Источник

Добавить комментарий

Ваш адрес email не будет опубликован. Обязательные поля помечены *

Смотрите также:

  • 2-х полосная АС по типу «JBL 4312M»2-х полосная АС по типу «JBL 4312M»
    ^Нажмите для увеличения^ Технические характеристики: 2-х полосная АС с фазоинвертором Диапазон воспроизводимых частот: 80 – 20000 Гц Неравномерность АЧХ в диапазоне 100-20000 Гц ±3 дБ Мощность: 20 Вт Сопротивление: 5 Ом Используемые динамики: НЧ/СЧ: 130 мм (конусный, бумажный диффузор с резиновым подвесом) ВЧ: 28 мм (купольный, алюминиевый на тканевом подвесе) …
  • Лампа ГУ-29 — двойной лучевой тетродЛампа ГУ-29 — двойной лучевой тетрод
        ^Нажмите для увеличения^ Схема соединения электродов лампы ГУ-29 ^Нажмите для увеличения^ Корпус лампы ГУ-29 ^Нажмите для увеличения^ РШ 3 Описание Двойной лучевой тетрод для работы в качестве генератора колебаний и усилителя высокочастотных колебаний в метровом диапазоне волн. Оформление — стеклянное, бесцокольное (РШ 3). Охлаждение — естественное. Масса 125 …
  • Основы радиотехники — Изюмов Н.М., Линде Д.П.Основы радиотехники — Изюмов Н.М., Линде Д.П.
    ^Нажмите для увеличения^ Массовая радиобиблиотека (МРБ) выпуск 347 Основы радиотехники Автор(ы): Изюмов Н.М., Линде Д.П. 1959 год Книга является учебником по курсу «Основы радиотехники» и предназначается для радиолюбителей, радиооператоров, радиомехаников и для широкого круга работников других специальностей, занимающихся эксплуатацией радиотехнических устройств и желающих самостоятельно повысить свою радиотехническую квалификацию. В брошюре …
  • Пентод высокочастотный 2Ж48БПентод высокочастотный 2Ж48Б
    Пентод высокочастотный 2Ж48Б 2Ж48Б Пентод высокочастотный с короткой характеристикой ^Нажмите для увеличения^   Обозначения: А — верхний вывод анода, с1 — сетка первая, с2 — сетка вторая, с3 — сетка третья, к — катод, п — подогреватель катода, э — экран.         Источник
  • Лампа ГМИ-21 — импульсный модуляторный тетродЛампа ГМИ-21 — импульсный модуляторный тетрод
        ^Нажмите для увеличения^ Схема соединения электродов лампы ГМИ-21 ^Нажмите для увеличения^ Корпус лампы ГМИ-21 Описание Импульсные модуляторные тетроды для работы в импульсных модуляторах. Оформление — стеклянное. Масса 250 г.  Основные данные при Uн = 6,3 В; Ua = 1,5 кВ; Uc2 = 900 В; Uc1имп = 90 В; t = …