UMZCH basé sur l'amplificateur opérationnel KR544UD2. Encyclopédie de l'électronique radio et de l'électrotechnique

Encyclopédie de l'électronique radio et de l'électrotechnique / Amplificateurs de puissance à transistors

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L'UMZCH proposé (Fig. 1) est construit sur la base de l'amplificateur opérationnel KR544UD2.

Paramètres UMZCH

Plage de fréquence de fonctionnement, Hz, pas moins de 15...30000
Non-linéarité de la caractéristique amplitude-fréquence, dB, pas plus de 2
Puissance nominale en charge :
- 4 Ohms, W 40
- 8 Ohms, W 20
Coefficient harmonique, à Рnom, % pas plus de 0,01
Tension d'entrée nominale, V 0,7
Résistance d'entrée, kOhm, pas moins de 47
Résistance de sortie, Ohm, pas plus de 0,03
Niveau relatif de bruit et de fond, dB, pas plus de -86
Tensions d'alimentation nominales, V ±30

L'amplificateur opérationnel DA1 est alimenté par les transistors VT1 et VT2, qui réduisent la tension d'alimentation aux valeurs définies par les diviseurs R3, R4 et R5, R6. Les tensions de polarisation des transistors VT3, VT4 sont déterminées par la chute de tension aux bornes des résistances R8, R9. Si nécessaire, DA1 peut être équilibré à l'aide du diviseur R14, R15.

(cliquez pour agrandir)

Le courant de repos des transistors terminaux VT3, VT4 détermine la tension de polarisation aux bornes des résistances R11, R12 (0,35 ... 0,4 V), qui, à des niveaux de signal faibles, maintient les transistors VT5, VT6 à l'état fermé même lorsque l'alimentation la tension est augmentée de 10 .. .15% ou la surchauffe de 60...80°. Les résistances R11, R12 stabilisent simultanément le mode de fonctionnement de la cascade pré-terminale VT3, VT4, créant une rétroaction de courant négative locale (OOS). L'OOS total pour la tension est formé par le diviseur R7, R10.

Les filtres passe-bas R2, C2 et R13, C7 avec des fréquences de coupure de l'ordre de 60 kHz empêchent l'auto-excitation de l'amplificateur aux hautes fréquences. Les condensateurs C5, C6 corrigent la caractéristique phase-fréquence des étages pré-terminal et final. La bobine L1 augmente la stabilité de l'amplificateur lorsqu'il fonctionne sur une charge avec une réactivité accrue.

Assemblage et mise en place. Lors de l'assemblage de la structure, il est nécessaire d'utiliser un fer à souder avec une bonne isolation et une puissance ne dépassant pas 40 watts. Un dessin de la carte de circuit imprimé UMZCH est illustré à la fig. 2, et le dessin d'assemblage - sur la fig. 3.

L'ordre de montage est le suivant: cavalier S1, résistances, condensateurs, bobine L1, amplificateur opérationnel (DA1), transistors VT1 ... VT4, après réglage préliminaire - transistors VT5, VT6. La bobine sans cadre L1 contient 10 tours de n'importe quel fil de bobinage en cuivre d'un diamètre de 1 ... 2 mm. Il est enroulé sur un mandrin temporaire d'un diamètre de 4 ... 6 mm, par exemple sur un stylo à bille fin ou un crayon.

Afin de minimiser la distorsion non linéaire, les transistors VT3 ... VT6 doivent être connectés à la carte de circuit imprimé avec des conducteurs ne dépassant pas 50 mm.

La conception optimale de l'UMZCH est illustrée à la Fig. 3. À l'aide de deux coins, la carte est vissée au dissipateur thermique et les transistors sont soudés directement dans la carte. Il est plus pratique de le faire dans l'ordre suivant :

- marquez le dissipateur thermique, percez les trous nécessaires et coupez-y le filetage MOH. La conception du dissipateur thermique peut être arbitraire, cependant, sa surface pour une puissance de sortie maximale de 60 W doit être d'au moins 500 cm2 ;

- visser la carte au dissipateur thermique ;

- installez les transistors VT3, VT4 dans les trous correspondants de la carte, puis vissez-les au dissipateur thermique, puis soudez-les ;

- après réglage préliminaire, monter de la même manière les transistors VT5, VT6 ;

- après cela, souder des fils pour connecter l'alimentation et la charge avec une section d'au moins 0,5 mm2.

Ajustement

Pour configurer l'amplificateur, un oscilloscope, un générateur basse fréquence, un testeur, un mannequin de charge et une alimentation bipolaire avec une tension de sortie de ± 30 V à un courant de charge d'au moins 4 A sont nécessaires.

La grande stabilité de l'UMZCH lui permet d'être alimenté à partir d'une simple source d'alimentation non stabilisée. Pendant son réglage et son fonctionnement, l'amplificateur est alimenté par des fusibles de 5 A. Le réglage est lancé avec les transistors VT5, VT6 éteints et l'entrée court-circuitée (les points 1 et 2 sont connectés).

Connectez l'oscilloscope à la sortie UMZCH sans charge en mode de sensibilité maximale et appliquez brièvement l'alimentation. S'il n'y a pas de tension alternative à la sortie, c'est-à-dire l'amplificateur n'est pas excité, mesurez les modes de fonctionnement VT3, VT4 ; tension aux broches 7 et 4 DA1. Ils doivent être compris entre 13,4 ... 14 V et différer l'un de l'autre de 0,3 V maximum. Les chutes de tension aux bornes des résistances R11, R12 doivent être comprises entre 0,35 ... 0,4 V. Si elles diffèrent de plus de 10 %, il faut sélectionner les résistances R8, R9. Dans le même temps, leurs nouvelles valeurs doivent toujours être approximativement égales les unes aux autres.

Dans le cas d'une auto-excitation de l'amplificateur, il faut augmenter les capacités des condensateurs C5, C6, ou en coupant le chemin reliant les broches 1 et 8

DA1 y soude un condensateur de type KM-5 d'une capacité de 5 ... 10 pF.

Mesurez la tension continue de sortie et si elle dépasse 30 mV, équilibrez DA1. Pour ce faire, soudez une résistance variable avec une résistance de 100 ... 200 kOhm au lieu des résistances R14 et R15 (la sortie médiane au point de leur connexion avec la broche 7 de DA1). En faisant tourner l'axe de cette résistance, atteignez la valeur de tension de sortie souhaitée, mesurez les valeurs de résistance obtenues et soudez les résistances fixes correspondantes R14 et R15. Il n'est pas souhaitable d'utiliser une résistance d'ajustement comme résistance d'équilibrage - en raison du vieillissement de cette résistance, l'amplificateur peut être déséquilibré pendant son fonctionnement.

Installez les transistors VT5, VT6 sur le dissipateur thermique et sur la carte. En appliquant brièvement la puissance, assurez-vous que l'UMZCH n'est pas excité.

Connectez une résistance d'une résistance de 16 ohms avec une puissance de 10 ... 15 W à la sortie de l'UMZCH, et appliquez un signal du générateur à l'entrée (points de déconnexion 1 et 2) avec un niveau de 0,05 V avec une fréquence de 1 kHz.

Vérifiez la symétrie de la limitation des deux demi-ondes de la sinusoïde.

Si nécessaire, par équilibrage final de DA1, atteindre la tension minimale constante à la sortie UMZCH.

Connectez la charge nominale - une résistance d'une résistance de 4 ... 8 ohms avec une puissance d'au moins 50 W (par exemple, un rhéostat) - et mesurez à nouveau les principales caractéristiques de l'UMZCH.

Après le réglage final, connectez la source musicale et le système d'enceintes réel.

Pour faire fonctionner l'amplificateur de puissance à partir de sources de signal avec une sortie de ligne standard de 250 mV (magnétophone, lecteur, etc.), vous devez utiliser un préamplificateur avec la possibilité de régler le volume et la tonalité.

Si la source du signal d'entrée est assemblée selon un circuit d'alimentation unipolaire, lorsque l'amplificateur est allumé, des "clics" dans les haut-parleurs peuvent être entendus. Pour éliminer ce phénomène, vous pouvez assembler un circuit pour retarder la connexion du système de haut-parleurs et protéger les haut-parleurs des courts-circuits, par exemple, selon les circuits donnés dans [1...3].

littérature

1. Radio, 1990, N8.C.63.
2. Radio, 1991, N1, p.59.
3. Radio, 1992, N4, p.37.

Auteur : A. Fefelov ; Publication : cxem.net

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