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ENCYCLOPÉDIE DE LA RADIOÉLECTRONIQUE ET DU GÉNIE ÉLECTRIQUE Amplificateur à faible distorsion dynamique et haute stabilité thermique. Encyclopédie de l'électronique radio et de l'électrotechnique
Encyclopédie de l'électronique radio et de l'électrotechnique / Amplificateurs de puissance à transistors La réduction de la distorsion dynamique dans l'amplificateur a été obtenue en élargissant la bande passante de l'amplificateur d'origine (sans rétroaction générale), en utilisant une rétroaction locale linéarisée et le choix approprié des fréquences de coupure des caractéristiques amplitude-fréquence des étages. Une stabilité thermique élevée est assurée par l'OOS local, l'utilisation de transistors dans l'étage pré-final, dont les boîtiers ont la même résistance thermique, et le courant de repos relativement important (environ 250 mA) des transistors de l'étage final.
Les principaux paramètres:
L'amplificateur est à trois étages. Le premier étage est différentiel sur les transistors V1, V2, sélectionné en fonction du coefficient de transfert de courant statique h21e et de la tension émetteur-base. Pour obtenir une résistance d'entrée suffisamment élevée, un faible niveau de bruit et éviter un auto-échauffement des jonctions, le courant collecteur de ces transistors est choisi à 250 µA. Le courant total d'émetteur des transistors est stabilisé par la diode Zener V13. L'OOS local dans le premier étage est créé en incluant les résistances R2, R2 dans les circuits émetteurs des transistors VI, V3. Le deuxième étage est assemblé à l'aide d'un transistor composite V4V5. L'OOS local s'effectue ici via la résistance R10, reliant le collecteur du transistor V5 à l'émetteur du transistor V4. La charge de la cascade est un générateur de courant sur les transistors V6, V8, la résistance R16 et la résistance d'entrée de la cascade sur les transistors V9, V10. Le transistor composite, le générateur de courant et la résistance R16 forment une source de tension de signal équivalente pour l'étage de sortie. Le retour de tension de 100 % qui en résulte élimine la non-linéarité du coefficient de transfert de courant et augmente la fréquence de coupure de la cascade. L'étage de sortie est réalisé à l'aide des transistors V9-V12. Pour assurer une stabilité thermique élevée, les transistors P701A et P303A sont utilisés dans l'étage pré-final, dont les boîtiers ont la même résistance thermique. Le courant de repos important des transistors V11 et V12 permet de réduire la distorsion de type échelon et d'éliminer le processus transitoire dans la boucle OOS principale (R15, R14, R4, C6) dû au choc thermique lorsqu'il y a un changement brusque de la sortie niveau du signal. La stabilisation thermique du courant de repos est réalisée par le transistor V7. Les diodes V15, V16 de son circuit de polarisation sont placées sur le dissipateur thermique d'un des transistors de l'étage final. La réponse en fréquence de l'amplificateur est ajustée par les condensateurs C2 et C8*. L'amplificateur est protégé des courts-circuits dans la charge et des surcharges de courant par les fusibles F1 - F3, le transistor V3 et la diode V14. Le transistor V3 limite le courant du transistor composite à 9...55 mA lorsque l'un des fusibles grille, la diode V60 limite la tension négative à la base du transistor V14 à 2 V lorsque le fusible F0,7 grille. Les transistors V5, V8 sont montés sur des dissipateurs thermiques en forme de U pliés à partir d'une feuille de cuivre de 1 mm d'épaisseur. Les dimensions de la base de chaque dissipateur thermique sont de 23 x 23 mm, les étagères sont de 10 x 23 mm. La résistance thermique d'un tel dissipateur thermique est d'environ 35 °C/W. Les dissipateurs thermiques des transistors V11, V12 sont pliés en tôle de cuivre de 2 mm d'épaisseur. Chacun d'eux est constitué de deux parties en forme de U, rivetées aux coins des socles avec des rivets en cuivre. Dimensions de la base - 80 X 80 mm, étagères - 25 x 80 mm. Résistance thermique - 3,6 °C/W. Les diodes V15, V16 sont collées dans les trous du dissipateur thermique du transistor V11. La bobine L1 est enroulée avec du fil PEV-2 - 0,5 tour à tour jusqu'à ce que le boîtier de la résistance R25 (MLT-2) soit rempli. L'écart de résistance par rapport aux valeurs de toutes les résistances indiquées sur le schéma, à l'exception de R24 et R25, ne doit pas dépasser ±5 %. La première à installer est la partie de l'amplificateur alimentée par une source de tension de ±30 V. Pour cela, retirez les fusibles F1 - F3, coupez la connexion entre l'émetteur du transistor V5 et la base du transistor V9, ainsi que le collecteur du transistor V8 avec la base du transistor V10. L'émetteur du transistor V5 est temporairement connecté au collecteur du transistor V8, et le point de connexion des résistances R14 et R15 est connecté au fil commun. En sélectionnant la résistance R7* (vers le bas, à partir de 100 Ohms), on obtient une tension nulle au collecteur du transistor V8. Cette tension ne doit pas dépasser ± 1 V, aussi bien immédiatement après la mise sous tension qu'après un échauffement des transistors pendant dix minutes. La symétrie de la limitation du signal est vérifiée à l'aide d'un oscilloscope en appliquant à l'entrée de l'amplificateur une tension sinusoïdale alternative de 100 mV. L'excursion de tension au collecteur du transistor V8 doit être d'au moins ±24 V et la fréquence de coupure doit être d'au moins 200 kHz. Pour vérifier la réponse transitoire des deux premiers étages, l'émetteur du transistor V5 est connecté au point de connexion des résistances RJ4, R15 et des impulsions rectangulaires d'une amplitude de 0,5 V et d'une fréquence de 1 kHz sont appliquées à l'entrée. Les impulsions sur l'écran de l'oscilloscope doivent avoir une montée et une descente abruptes (sans pointes). Si nécessaire, sélectionnez un condensateur C8*. Après cela, toutes les connexions sont rétablies conformément au schéma, les fusibles Fl-F3 sont installés, la bobine L1 est court-circuitée, un condensateur d'une capacité de 14...15 μF est connecté entre le point de connexion des résistances R5, R10. , et une résistance d'une résistance de 8 Ohms est connectée à la sortie de l'amplificateur de puissance dissipée 25...30 W. Après avoir mis sous tension, mesurez la tension continue à la sortie de l'amplificateur (elle ne doit pas dépasser ± 100 mV), le niveau de fond (la plage admissible d'ondulations avec une fréquence de 100 Hz - pas plus de 300 mV) et l'amplitude du signal de sortie non déformé (à une charge avec une résistance de 8 Ohms - pas moins de 20 V). Le courant de repos des transistors V11, V12 (250 mA) est réglé en sélectionnant la résistance R18* (vers le bas, à partir de 5...10 kOhm). Après cela, le condensateur reliant les résistances R14, R15 au fil commun est retiré et l'installation peut être considérée comme terminée.
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