UMZCH avec une profonde protection de l'environnement. 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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On sait que la rétroaction négative (NFB) non seulement linéarise le processus d'amplification du signal audio, mais assure également sa stabilité fonctionnelle et l'amortissement de la composante réactive de la charge. L'efficacité de l'OOS dépend de sa profondeur, c'est-à-dire de l'amplification intra-boucle, de la minimisation du retard encore inévitable étape par étape du signal amplifié, de l'élimination des connexions parasites. Pour remplir ces conditions, il ne suffit pas d'utiliser des transistors haute fréquence et des amplificateurs opérationnels à grande vitesse, il est important, sous le contrôle de la fonction de linéarisation principale de l'OOS, de rationaliser la construction même de l'UMZCH.

Comme l'ont montré les publications de la revue "Radio", de nombreux concepteurs associent l'utilisation d'OOS profonds à la tendance de l'UMZCH à l'auto-excitation, à l'apparition de distorsions d'intermodulation dynamique et préconisent la nécessité de limiter la profondeur d'OOS dans la plage de fréquences reproductible. [1, 2, 3]. Dans le même temps, peu d'attention est accordée au contrôle des différences évidentes entre les signaux de sortie et d'entrée de l'UMZCH, ainsi qu'à l'évaluation de la dépendance en fréquence du gain intra-boucle. À savoir, ces indicateurs, facilement contrôlables, nous permettent d'établir les véritables causes de distorsion du gain et de sélectionner des solutions techniques qui permettent de les éliminer.

La passion de limiter la profondeur de l'OOS sans prendre de mesures pour améliorer la stabilité de l'UMZCH conduit à un retard dans l'action de l'OOS aux fréquences sonores plus élevées, et donc à l'apparition de distorsions d'intermodulation dynamiques.

La sous-estimation de la capacité des OOS profonds à éliminer les distorsions de type échelon pousse certains concepteurs à s'engager dans la voie du raisonnement sur les distorsions dites de commutation et des recommandations pour l'utilisation du mode d'amplification avec un courant de repos élevé [4]. De mon point de vue, malgré les estimations très contradictoires de l'OOS, il est très difficile de construire un amplificateur de haute qualité sans OOS profond dans toute la gamme de fréquences audio reproductibles. Ce n'est pas seulement ma propre expérience de conception qui m'a permis de tirer une telle conclusion, mais également une analyse à long terme des résultats du contrôle objectif des paramètres de nombreux UMZCH exposés lors de trois expositions de radioamateur de toute l'Union, ainsi que envoyés au magazine Radio. Dans tous les cas, le contrôle des distorsions introduites par les amplificateurs a été réalisé en utilisant la méthode de sélection du signal de distorsions et d'interférences en soustrayant directement la tension d'entrée de l'UMZCH testé de la sortie [5]. La possibilité d'un contrôle de qualité objectif et, surtout, opérationnel de l'amplification UMZCH de signaux audio réels fourni par cette méthode vous permet de construire un amplificateur de haute qualité, surmontant la peur des OOS profonds et du son dit transistor.

Lors du choix d'un schéma de circuit, proposé à l'attention des lecteurs d'UMZCH avec un OOS profond, plusieurs variantes d'amplificateurs ont été testées à l'aide de ce que l'on appelle le « miroir de courant ». Cependant, leurs avantages largement annoncés ne justifiaient pas les coûts matériels nécessaires à leur mise en œuvre. Beaucoup d'espoir était placé sur des amplificateurs plus simples à deux étages différentiels. Cependant, ils ont découvert une tendance difficile à éliminer à l'auto-excitation en raison de l'asymétrie des circuits d'adaptation des amplificateurs pré-terminaux et finaux. Les UMZCH hybrides ont également été testés avec différentes manières de faire correspondre et d'alimenter le système d'exploitation.

À la suite des expériences, le choix s'est porté sur l'UMZCH, dont le schéma est illustré à la Fig. 1.

L'amplificateur est de conception simple et fournit d'assez bons paramètres, principalement grâce à l'introduction d'un retour profond. Il convient de noter en particulier sa linéarité élevée à des fréquences audio plus élevées, son faible niveau de courant de repos, sa capacité à fonctionner sans dispositif spécial de protection des haut-parleurs contre le composant à courant continu et son maintien des performances lorsque la tension d'alimentation diminue. Puissance de sortie nominale UMZCH à une charge de 8 ohms - 16 W, à une charge de 4 ohms - 24 W ; plage de fréquences reproduite - 20...20 000 Hz ; coefficient harmonique, mesuré par le sélecteur de signal de défaut, à une fréquence de 1 kHz - 0,005 %, à une fréquence de 20 kHz - 0,008 % au niveau maximum du signal de sortie.

L'amplificateur pré-terminal UMZCH est un amplificateur à deux étages avec une entrée inverseuse à haute résistance. L'entrée non inverseuse est utilisée pour équilibrer la tension d'alimentation dont la source n'est pas connectée galvaniquement au fil commun. Les transistors VT1, VT2 du premier étage de l'amplificateur pré-terminal sont connectés selon le schéma d'un émetteur-suiveur composite. La base du transistor VT3, bloquée par la capacité du condensateur C3, est reliée au circuit résistif R6R7R8. Le transistor VT4 fonctionnant au deuxième étage est connecté selon le circuit OE. Associé à une source de courant sur les transistors VT5, VT6, il permet une amplification plus linéaire des niveaux maximaux du signal audio. La source de courant remplit également les fonctions de stabilisateur de mode courant de l'amplificateur terminal. Le circuit différenciateur C5R2C6, connecté entre les circuits d'entrée et de sortie de l'amplificateur, empêche son auto-excitation et, à l'aide du condensateur C8, permet de décaler la coupure de fréquence de la réponse en fréquence au-delà de la plage de fréquences audio reproductible.

L'étage final de l'amplificateur est construit sur des paires complémentaires de transistors connectés selon un circuit collecteur commun. Pour stabiliser le mode courant et amortir les processus de commutation, un shunt de transistor VT7, VT8 est inclus à l'entrée de l'amplificateur final UMZCH, contrôlé par tension sur les bases des transistors de l'étage de sortie VT11, VT12. Cette méthode de stabilisation [6] assure le fonctionnement de l'UMZCH avec une triple diminution de sa tension d'alimentation. L'UMZCH est alimenté par un redresseur autonome connecté à un enroulement séparé du transformateur secteur.

Toutes les parties de l'amplificateur et du redresseur sont montées sur deux plaques de fibre de verre, entre lesquelles sont serrés les dissipateurs thermiques des transistors de sortie VT11, VT12 et les condensateurs à oxyde C 11, C 12. . Installation murale. La bobine L1 est enroulée sur la résistance R15 et contient 30 tours de fil PEL 0,8.

La version proposée de la conception UMZCH permet d'affaiblir l'influence mutuelle de ses circuits les uns sur les autres et facilite son placement dans un complexe stéréo ou un haut-parleur actif.

L'établissement de l'UMZCH a été réduit au réglage (à l'aide de la résistance R12 ou R13) d'un courant de repos compris entre 15 et 25 mA. Le premier test des performances de l'UMZCH a été réalisé, comme d'habitude, lorsqu'une résistance de limitation R16 et un milliampèremètre RA1 ont été connectés à la coupure du circuit de puissance.

Pour contrôler la distorsion de l'UMZCH, un sélecteur de compensation avec un préamplificateur de signal de défaut a été utilisé, dont le circuit est illustré à la Fig. 2.

De plus, non seulement le signal sinusoïdal a été contrôlé, mais également le signal sonore réel lors du fonctionnement de l'UMZCH avec l'AU. Le sélecteur lui-même est un circuit résistif R1 - R4, auquel le signal d'entrée UMZCH (du point de contrôle A) est fourni via le condensateur C1, et un signal de sortie antiphase (du point de contrôle B) est fourni via le diviseur R5 - R7. . Ensuite, les signaux sont équilibrés avec les résistances de réglage R6 et R5 et la compensation du retard du signal de sortie est obtenue avec le condensateur C2. Depuis la sortie du sélecteur (le point de connexion des bornes des résistances R2, R3), le signal de différence traité (appelé signal de défaut) à travers le condensateur C3 est envoyé à un préamplificateur sur les transistors VT1, VT2 puis à un oscilloscope ou millivoltmètre. . Pour estimer l'ampleur du signal de défaut, un étalonnage à grande échelle de l'écran de l'oscilloscope ou de l'échelle milliampèremétrique a été utilisé. Pour ce faire, en appuyant sur le bouton SB1, la valeur de la tension fournie au préamplificateur a été réduite à 0,005 du signal d'entrée UMZCH et par la suite la valeur du signal de défaut a été comparée à celle-ci. La méthodologie pour travailler avec le sélecteur est décrite plus en détail dans [5]. Pour estimer la profondeur du feedback à 1000 et 20 000 Hz à l'aide du commutateur SB2, le préamplificateur doit être connecté au point de test B de l'UMZCH et des signaux sinusoïdaux des fréquences correspondantes doivent être appliqués à l'entrée de ce dernier.

Le sélecteur est monté sur une plaque en fibre de verre, fixée pendant la durée des essais UMZCH à proximité de ses points de contrôle.

Auteur : I. Akulichev

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