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ENCYCLOPÉDIE DE LA RADIOÉLECTRONIQUE ET DU GÉNIE ÉLECTRIQUE Lampe-semi-conducteur UMZCH. Encyclopédie de l'électronique radio et de l'électrotechnique
Encyclopédie de l'électronique radio et de l'électrotechnique / Amplificateurs de puissance à tubes Dans un certain nombre d'articles sur les pages de magazines consacrés à la technologie audio, la question est souvent débattue: quoi de mieux pour les amplificateurs - tubes ou transistors? Dans le même temps, les deux conceptions de tube (dans lesquelles des redresseurs sont parfois réalisés sur des kénotrons) et le transistor UMZCH sont décrits. Les éditeurs ont décidé de présenter aux lecteurs une brève description des caractéristiques de l'UMZCH combiné, réalisé sur des dispositifs amplificateurs de différentes générations: lampes, transistors, circuits intégrés. Les paramètres de l'amplificateur combiné sont très inhabituels pour le tube UMZCH. Il suffit de souligner que pour un transformateur push-pull UMZCH sur deux pentodes de sortie EL84, une puissance de sortie de 32 W a été obtenue avec une bande de puissance complète de 5 ... 55 000 Hz (à -3 dB). Le coefficient harmonique à une fréquence de 1000 Hz avec une puissance de sortie de 20 W ne dépasse pas 0,07 %. L'impédance de sortie de l'amplificateur est de 0,6 ohms. Comment de tels paramètres sont-ils atteints si l'appareil (Fig. 1) ne contient, en plus des lampes de sortie, que deux transistors haute tension et une paire d'amplificateurs opérationnels?
Contrairement aux amplificateurs de puissance à transistors, les UMZCH à tubes nécessitent un transformateur d'adaptation de sortie qui optimise la caractéristique de charge des tubes pour obtenir une puissance de sortie maximale. Dans ce cas, la résistance du haut-parleur est transformée en résistance de charge des lampes. L'utilisation d'un transformateur limite inévitablement la bande de fréquences effectivement amplifiées, et la limite de réponse en fréquence basse fréquence est due au filtre haute fréquence formé par l'impédance de sortie des lampes en cascade et l'inductance de l'enroulement primaire shuntant la charge. La limite haute fréquence est définie par un filtre passe-bas composé de la même impédance de sortie et de l'inductance de fuite parasite des enroulements primaire et secondaire, ce qui entraîne également une réduction des signaux de charge. Par conséquent, plus l'impédance de sortie des lampes de la cascade est faible, plus la plage de fréquences des signaux transmis est large. La rétroaction négative (NFB), utilisée pour réduire la distorsion harmonique et de fréquence des lampes et des transformateurs, est d'une utilité limitée dans de telles cascades en raison de la réponse de phase complexe du transformateur. Les déphasages générés par ses inductances de fuite parasites et ses capacités d'enroulement, et en partie par la capacité traversante des lampes elles-mêmes, conduisent au fait qu'aux hautes fréquences, la connexion devient positive et une détérioration des paramètres ou même une auto-excitation se produit. Pour obtenir une large bande de fréquence, en plus d'utiliser un transformateur de haute qualité, il est nécessaire de réduire l'impédance de sortie des lampes. Ceci peut être réalisé en connectant des lampes en parallèle, en utilisant des triodes de lampes (ou des lampes multi-grilles connectées par une triode). L'utilisation de lampes en mode suiveur de cathode n'est pas très économique en raison du faible coefficient de transfert de tension (inférieur à un). La meilleure façon de réduire la résistance de sortie des lampes est d'utiliser une rétroaction de tension négative parallèle dans la cascade, qui forme une source de tension contrôlée par le courant (dans la littérature nationale, l'abréviation INUT est utilisée - éd.), Et c'est conseillé d'utiliser une cascade de transistors efficace dans ce mode comme source de signal sous la forme d'une source de courant commandée en tension (ITUN). Un tel dispositif est un étage à transistors (Tri, Tr2) commandé par un amplificateur opérationnel (A1, A2) avec leur contre-réaction de courant série commune les recouvrant. De ce fait, sans contre-réaction générale, une grande linéarité a été obtenue et la résistance de sortie des lampes a été considérablement réduite : ramenée au secondaire, elle est de 0,6 Ohm ! Le contrôle anti-phase d'un étage à tube push-pull est réalisé en utilisant un signal de rétroaction pour exciter l'autre bras de l'amplificateur, réalisé avec l'inversion de phase du signal. En raison de la symétrie complète des bras, l'amplificateur est insensible aux ondulations de tension d'alimentation, de sorte que les amplificateurs opérationnels sont alimentés par des redresseurs demi-onde : le circuit d'alimentation de l'amplificateur est illustré à la fig. 2. Ici, la tension de ces redresseurs (D1C7, D2C8) est obtenue à partir de deux enroulements de six volts du transformateur de puissance pour l'équipement de la lampe. L'enroulement anodique de ce transformateur doit fournir une tension d'environ 280 V.
Dans la conception de l'UMZCH, un transformateur de sortie d'adaptation avec un rapport de transformation de 20: 1 est utilisé, l'inductance de son enroulement primaire est d'au moins 8 H avec une inductance de fuite ne dépassant pas 10 mH. Écarts admissibles des valeurs de résistance - pas plus de ± 1%, la puissance des résistances, si elle n'est pas indiquée sur le schéma, est de 0,5 W. Note éditoriale. Dans cet UMZCH combiné, comme dans de nombreux amplificateurs à transistors, l'étage de sortie est recouvert d'une rétroaction de tension suffisamment profonde, donc, lorsque l'étage de sortie est surchargé, la coupure du signal est relativement nette, elle donne des harmoniques d'un ordre supérieur à celui des amplificateurs à tubes sans rétroaction. De plus, si le courant de grille de la lampe de l'étage de sortie apparaît pendant la surcharge, cela entraîne une surcharge du condensateur de couplage (C1, C2) dans le circuit de grille et, par conséquent, une non-linéarité dynamique. Les meilleures solutions à ce problème peuvent être d'éliminer le condensateur de découplage et de s'assurer que la lampe est en mode courant constant en compensant de manière appropriée les tensions de fonctionnement de la partie transistor de l'amplificateur. L'inconvénient de la version proposée du circuit est l'utilisation d'un condensateur à oxyde, qui nécessite une tension de polarisation. Dans ce cas, la polarisation est obtenue en divisant la résistance de la résistance R11 en deux moitiés et dos à dos (avec un moins commun) deux condensateurs identiques à double capacité (C4) avec cette doublure commune connectée au bus d'alimentation -Ve à travers une résistance d'une résistance de plusieurs centaines de kilo-ohms. Des éléments domestiques peuvent être utilisés dans la conception UMZCH: lampes 6P14P, diodes KD226G, KD226D (pour le pont BR1), condensateurs C1, C2 - K73-17, K78-2, C3, C4 - K50-16, K50-35 ou oxyde -semi-conducteur (pour C4 - par exemple K53-18). Les transistors 2SC2547E sont interchangeables avec KT605A, KT605B. KT604, KT969. Il est permis de remplacer les microcircuits de l'ampli-op TL072 par des microcircuits domestiques K140UD25, K140UD26, K140UD18, K544UD1 avec n'importe quel index alphabétique. Résistances - MLT de la puissance appropriée. Du fait de la tension importante aux bornes des résistances R7, R8, une résistance de 220 kΩ est obtenue en connectant deux résistances d'une résistance de 110 kΩ chacune (MLT-0,5) en série. littérature "Mot électronique + mot sans fil", 1995, n° 10, p. 856 Publication : cxem.net
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