Amplificateur de puissance thermiquement stable. Encyclopédie de la radioélectronique et de l'électrotechnique

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

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Une caractéristique distinctive du dispositif est son extrême simplicité et sa stabilité à haute température, qui permettent le fonctionnement des transistors de l'étage de sortie à des températures de jonction proches de la température limite.

Les principaux paramètres:

• Puissance de sortie nominale, W, à une charge avec une résistance de 4 Ohm.......25
• Tension d'entrée nominale, V ....... 1
• Coefficient harmonique, %, pas plus, à fréquence, Hz 1 000......0,1
• 5 000......0,14
• 10 000......0,2
• 20 000......0,35
• Coefficient de distorsion d'intermodulation (lors de l'application de signaux avec une fréquence de 160 Hz et 1,4 kHz et un rapport d'amplitude de 4:1), %, pas plus de ...... 0,3
• Bande de puissance, Hz.......20...150 000
• Vitesse de balayage de la tension de sortie maximale, V/µs.......8
• Impédance d'entrée, kOhm.......150

L'amplificateur est à deux étages. Le premier étage est réalisé sur l'ampli-op A1, le second sur les transistors V3, V5-V7. Pour obtenir la portée maximale possible du signal amplifié, l'alimentation dite « flottante » de l'ampli-op est utilisée (en fournissant une partie du signal de sortie au circuit d'alimentation via la résistance R6). L'étage de sortie est basé sur le circuit de l'amplificateur dit « parallèle », qui a trouvé une application dans les amplificateurs de puissance de faible puissance (jusqu'à 1 W).

Pour améliorer les caractéristiques d'amplitude, une diode V6 est incluse entre les bases des transistors V7, V4. En l'absence de signal et jusqu'à ce qu'il atteigne un certain niveau, cette diode se ferme et n'affecte pas le fonctionnement de la cascade. Au moment de limiter le signal croissant dans le sens positif, lorsque les courants traversant la résistance R7 et la base du transistor V6 deviennent égaux et que le transistor V5 se ferme, la tension de polarisation inverse sur la diode V4 commence à diminuer, puisque le transistor V3 est ouvert, et le signal à son émetteur continue d'augmenter. Enfin, vient le moment où la diode s'ouvre, et à la place du canal d'amplification V5-V6, le canal V3-V4-V6 se forme. Lorsque le signal augmente dans le sens négatif, le canal V5-V4-V7 se forme de la même manière. La résistance R8, diode shunt V4, élimine les coupures brusques du signal de sortie aux moments où les transistors V3, V5 se ferment et la diode V4 s'ouvre.

Une stabilité thermique élevée de l'amplificateur est obtenue grâce à l'utilisation d'un bon couplage thermique entre les transistors V3, V6 et V5, V7.

La présence de deux entrées simplifie l'utilisation de l'amplificateur dans des systèmes multibandes avec des filtres croisés à l'entrée. Ainsi, dans un système bidirectionnel, il suffit d'installer un seul filtre passe-haut entre les entrées de l'un des amplificateurs (le signal basse fréquence est formé en soustrayant les signaux de l'entrée et de la sortie du filtre). Lorsque vous utilisez l'entrée inverseuse 2, n'oubliez pas que la résistance de la source de signal est incluse dans le circuit de rétroaction négative entourant l'ampli-op A1, elle ne doit donc pas dépasser 15 kOhm. Dans tous les cas, l'entrée inutilisée doit être connectée au fil commun. Pour augmenter la stabilité de l'amplificateur contre l'auto-excitation, il est nécessaire d'activer un filtre passe-bas à l'entrée avec une fréquence de coupure de 20 kHz.

Les paramètres spécifiés ont été obtenus lorsque l'amplificateur était alimenté par une source stabilisée. Si la source est instabilisée, la tension d'alimentation doit être réduite de 20 %.

Les transistors V3, V6 et V5, V7 sont montés par paires sur des dissipateurs thermiques à plaques mesurant 80 X 70 mm, réalisés en tôle d'alliage d'aluminium de 2 mm d'épaisseur, anodisée noire. Avant l'installation, les surfaces de refroidissement des transistors doivent être lubrifiées avec le lubrifiant CIATIM-201. Les transistors sont installés des deux côtés du dissipateur thermique et fixés avec une vis et un écrou. Pour assurer un contact thermique fiable pendant toute la durée de fonctionnement, il est nécessaire de placer des rondelles de blocage fendues sous les écrous. Un amplificateur doté des dissipateurs thermiques spécifiés fonctionne à des températures ambiantes allant jusqu'à 35 °C. Le courant de repos (à température normale - environ 50 mA) n'augmente pas plus de 15 % lorsqu'il est chauffé.

Au lieu de l'ampli opérationnel K140UD8A, vous pouvez utiliser l'ampli opérationnel K140UD8B, K140UD6, K140UD10, K140UD11, K544UD1, K574UD1 dans l'amplificateur. La bobine L1 peut être enroulée sur un châssis d'un diamètre de 7 et d'une longueur de 25 mm. Dans ce cas, il doit contenir 30 tours de fil PEV-2 - 1,0, enroulé en deux couches.

Un amplificateur correctement assemblé ne nécessite aucun réglage.

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