Amplificateur de classe B de haute qualité. Schéma, description

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Amplificateur de haute qualité de classe B. Encyclopédie de l'électronique radio et de l'électrotechnique

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

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Une caractéristique de l'appareil est l'utilisation de la connexion dite directe pour réduire la distorsion non linéaire.

Les principaux paramètres:

Plage de fréquence nominale, Hz.......20...20 000
Puissance de sortie nominale (dans la plage de fréquence nominale), W : à une charge avec une résistance de 8 ohms avec un coefficient harmonique ne dépassant pas ....... 0,02 % 30
sur une charge avec une résistance de 4 ohms.......40
Sensibilité, mV......500
Impédance d'entrée, kOhm.......20
Niveau relatif de bruit et de fond, dB.......-75

L'amplificateur contient un préamplificateur à quatre étages fonctionnant en mode A (microcircuit A1 et transistors V3-V6, V9), un étage de sortie fonctionnant en mode B (transistors V12, V15, V16) et un dispositif de protection de l'étage de sortie contre les surcharges et les courts-circuits. circuits dans la charge (V7, V13).

Le premier étage du préamplificateur est monté sur l'ampli-op A1, le deuxième sur le transistor V4 avec une charge dynamique (V3) dans le circuit collecteur, le troisième sur le transistor V9. Un double émetteur suiveur sur les transistors V5, V6 fait correspondre l'impédance d'entrée de la cascade sur le transistor V9 avec l'impédance de sortie de la cascade sur le transistor V4. Le gain du premier étage aux fréquences supérieures à 20 Hz est approximativement égal à 15. En raison de la rétroaction continue profonde, un potentiel nul est maintenu à travers la résistance R3 à la sortie de l'amplificateur 34. L'utilisation du mode B dans l'étage de sortie a permis d'augmenter son rendement et de supprimer complètement le besoin de stabilisation thermique du courant de repos.

Amplificateur de classe B de haute qualité

Pour réduire la distorsion non linéaire inhérente au mode B, des éléments C6*, R15, R29, L1 sont introduits dans l'amplificateur, formant un pont équilibré dont l'une des diagonales est reliée à l'étage de sortie, et la charge (haut-parleur ) à l'autre. Simplifié, le mécanisme de compensation de distorsion fait que la tension de distorsion qui se produit dans l'étage de sortie ne peut pas provoquer de signal de distorsion si le pont est équilibré. Grâce à la résistance R29, les produits non linéaires dans le spectre du courant de sortie sont compensés par un courant de « correction » circulant à travers cette résistance directement dans la charge. Dans ce cas, les harmoniques supérieures sont compensées le plus efficacement (la résistance de la résistance R29 est choisie de manière à ce que les courants indiqués à ces fréquences soient de même valeur et de sens opposé).

Du fait de la présence d'un composant actif dans l'impédance de la bobine L1, l'équilibre du pont aux basses fréquences est perturbé. Un faible niveau de distorsion non linéaire à ces fréquences est fourni principalement par un OOS profond (50 ... 70 dB), dont la tension est fournie de la sortie de l'amplificateur au circuit émetteur du transistor V4 (via le diviseur R15R12 ).

Le dispositif de protection limite le courant traversant les transistors V12, V16 à 3,5 A en cas de surcharge par le signal amplifié et à 1,5 A en cas de court-circuit dans la charge. Dans le bras supérieur (selon le circuit) de l'amplificateur , le transistor V7 remplit ces fonctions. En l'absence de signal, un courant constant traverse les résistances R26, R20, R18 et R21, créant une chute de tension d'environ 0,45 V aux bornes des deux premières d'entre elles.

Lorsqu'un signal apparaît qui croît dans une direction positive, la chute de tension aux bornes de la résistance R20 diminue et aux bornes de la résistance R26 (elle est principalement due au courant de collecteur du transistor V12) elle augmente. Au moment où la tension totale aux bornes des résistances R26 et R20 atteint une valeur de 0,65-0,7 V, le transistor V7 s'ouvre et la section émetteur-collecteur shunte la résistance R16, limitant ainsi l'augmentation du courant collecteur du transistor V12. La diode V8 empêche le dispositif de protection de se déclencher en raison d'une augmentation de la chute de tension aux bornes de la résistance R20 lorsque la tension de sortie change dans le sens négatif.

De même (lorsque la polarité du signal amplifié est modifiée), le dispositif de protection du bras inférieur (selon le circuit) de l'amplificateur fonctionne également. Les éléments R30, L2, C11, R31, C10, C12 empêchent l'auto-excitation de l'amplificateur.

Au lieu de ceux indiqués dans le schéma de l'amplificateur, vous pouvez utiliser des amplificateurs opérationnels K140UD8B, K140UD7, K153UD6, des transistors KT342G, KT315 d'indices B, G, D, E (V4) ; KT361V (V3, V5, V6), KT361D (V7, V13) ; KT626A, KT626B (V9, V15) ; toutes les diodes au silicium conçues pour un courant direct 10 A (V8, V14) et 50 mA (V10, V11).

Les bobines L1 et L2 sont enroulées tour à tour en deux couches avec du fil PEV-2 - 1,0 sur des châssis d'un diamètre de 7 et d'une longueur de 28 mm et contiennent respectivement 30 et 46 tours.

Les transistors V9, V12, V15 et V16 sont montés sur un dissipateur thermique avec une surface de refroidissement d'environ 900 cm2 et isolés de celui-ci avec des entretoises en mica de 0,1 mm d'épaisseur.

L'amplificateur est alimenté par un redresseur double alternance (pont) avec des condensateurs de filtrage d'une capacité de 10 000 microfarads. Des diodes 1 ^ 1, -203 V sont utilisées dans le redresseur. Le transformateur de puissance est réalisé sur un circuit magnétique toroïdal d'un diamètre extérieur de 100, d'un diamètre intérieur de 64 et d'une hauteur de 32 mm. L'enroulement primaire (pour 220 V) contient 1130 tours de fil PEV-2 d'un diamètre de 0,51, le secondaire - 2 X 104 tours de fil PEV-2 - 1,3. Un écran électrostatique est placé entre les enroulements sous la forme d'une seule couche de fil PEV-2 - 0,21. Le point médian de l'enroulement secondaire et chacun des condensateurs de filtrage connectés aux bornes positives et négatives du redresseur sont connectés à la sortie du blindage électrostatique et au fil commun de l'amplificateur.

La mise en place de l'amplificateur revient à équilibrer le pont C6R29L1R15 en sélectionnant un condensateur C6* à une fréquence de 50... 100 kHz. Dans le même temps, une distorsion minimale du signal sinusoïdal sur l'écran de l'oscilloscope est obtenue.

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