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ENCYCLOPÉDIE DE LA RADIOÉLECTRONIQUE ET DU GÉNIE ÉLECTRIQUE UMZCH sur les transistors à effet de champ. Encyclopédie de l'électronique radio et de l'électrotechnique
Encyclopédie de l'électronique radio et de l'électrotechnique / Amplificateurs de puissance à transistors L'UMZCH décrit avec de puissants transistors à effet de champ se caractérise par une stabilité à haute température, a un faible courant de repos, ne craint pas les courts-circuits dans la charge et est assez stable et fiable. Les caractéristiques de la conception proposée incluent un courant de sortie limité et, par conséquent, la nécessité d'utiliser des haut-parleurs avec une impédance nominale de 8 ou 16 Ohms. Spécifications de l'amplificateur
Le rapport signal/bruit de l'amplificateur n'a pas été mesuré, mais il n'y a aucun bruit perceptible à proximité des haut-parleurs lorsque l'UMZCH est allumé. La principale caractéristique de l'appareil est l'utilisation de transistors à effet de champ générateurs haute fréquence avec une structure de canal horizontal (KP904A). Comme le montre [1], ce type de transistors MIS se caractérise par une caractéristique de transfert relativement linéaire et des performances élevées. Cependant, la pente relativement faible de la caractéristique et la résistance accrue à l'état ouvert limitent le courant maximum du transistor. Comme il s'est avéré d'expériences avec des transistors KP904A, la courbure de la section initiale de leur caractéristique de passage est insignifiante, et à un courant de repos d'environ 30 mA, la caractéristique de passage de l'étage de sortie est déjà assez linéaire, donc les distorsions de commutation sont très faibles. Les valeurs de capacité relativement faibles de ces transistors permettent d'éviter leur recharge forcée. Les transistors de la série KP904 sont également prometteurs en tant qu'amplificateur de tension, car ils offrent un gain linéaire et des performances significatifs en l'absence d'effet de saturation. En raison de leurs caractéristiques assez linéaires, la distorsion dans un tel amplificateur ne présente pas la large gamme d'harmoniques qui se produit avec les transistors bipolaires. L'amplificateur lui-même est couvert par une rétroaction négative générale de profondeur moyenne, qui ne diminue pratiquement pas à toutes les fréquences sonores. Les corrections « en avant » ou « en arrière » qui provoquent une surcharge du signal d'impulsion ou réduisent les caractéristiques de vitesse n'y sont pas utilisées. Le diagramme UMZCH est présenté sur la Fig. 1. Le signal d'entrée après le filtre passe-bas R2C1 arrive à l'une des entrées de l'amplificateur différentiel, réalisé sur les transistors VT1 - VT4. L'utilisation de transistors composites augmente la linéarité de l'étage d'entrée et son impédance d'entrée. Le générateur de courant en cascade est réalisé sur VT5 ; les diodes VD2, VD3 et la résistance R11 règlent son courant, et la résistance R12 améliore la symétrie des bras de cascade aux hautes fréquences. Ce générateur lui-même est alimenté par une tension déterminée par la diode Zener VD1. Un amplificateur différentiel avec un courant de repos de 3 mA a une diminution du gain de 1 dB à une fréquence d'environ 360 kHz (la capacité d'entrée de l'étage suivant est d'environ 300 pF).
À partir de la sortie du premier étage, des signaux antiphase sont connectés aux grilles de puissants transistors à effet de champ VT6, VT7 du deuxième étage différentiel - l'amplificateur de tension principal. De puissants transistors KP904A sont utilisés ici car avec un courant de drain VT7 de 20 mA, ils ont une pente élevée et un gain élevé : à une fréquence de 20 kHz - environ 170. La cascade développe une tension allant jusqu'à 25 Veff. Le courant de repos est sélectionné pour garantir une vitesse de montée et une linéarité élevées. Depuis la sortie de l'amplificateur de tension, le signal entre dans la grille du puissant transistor VT11 via l'émetteur suiveur sur VT9, et il arrive à la grille du transistor inférieur VT12 de l'étage de sortie via un étage à phase inversée réalisé sur VT10. La résistance R23 est choisie de telle sorte que le coefficient de transmission des deux bras de l'étage de sortie soit strictement le même. Les éléments R29-R31, C3 définissent la profondeur de l'UMZCH OOS pour le courant continu et alternatif, et le condensateur C4 est utilisé pour la correction de phase de la boucle OOS. Les éléments L3, C23, R27, R28 assurent le fonctionnement normal de l'amplificateur avec une charge complexe à hautes fréquences. Cet UMZCH est assez stable à une profondeur donnée de protection globale de l'environnement. À titre expérimental, la profondeur OOS a été temporairement augmentée à 54 dB et le gain a été réduit à 2 avec C4 soudé - et dans ce cas, aucune instabilité n'a été détectée. Le schéma d'alimentation est présenté sur la Fig. 2. Comme vous pouvez le constater, c’est extrêmement simple. Veuillez noter que les condensateurs du filtre de puissance sont situés sur les cartes de chaque canal UMZCH. Ainsi, chaque canal possède son propre filtre situé à proximité de l'étage de sortie. Les résistances R2 - R5 (0,5 Ohm) limitent la surtension lors de la connexion au réseau et assurent un découplage supplémentaire des amplificateurs. Cette méthode est recommandée dans [2].
Aucun dispositif de protection pour l'UMZCH n'a été développé et le relais à la sortie de l'UMZCH n'est pas utilisé car le clic du processus transitoire lorsqu'il est allumé est à peine audible. Il convient de garder à l'esprit qu'il est conseillé d'utiliser des transistors plus chers de la série 2P904A, qui ont une plus petite répartition des paramètres, dans l'amplificateur décrit dans le deuxième étage différentiel. Le schéma de l'accessoire pour mesurer le courant de drain initial est illustré à la Fig. 3. En règle générale, les transistors avec un courant initial élevé ont également une transconductance élevée.
Un peu sur l'installation de l'amplificateur. Aucune carte de circuit imprimé n'a été développée pour cet amplificateur ; seule une configuration à deux canaux avec montage tridimensionnel a été fabriquée. Lors de l'installation ou de la distribution indépendante d'un circuit imprimé, vous devez faire attention à un certain nombre de points importants. Le fil commun des circuits de puissance (représenté dans le schéma par une ligne épaisse) et le fil commun des circuits de signal (ligne fine) sont séparés l'un de l'autre par une résistance de 10 Ohms (R33). Sur le schéma, le circuit source VT12 comprend une diode VD8, shuntée par un condensateur au tantale C22. Ces éléments ne doivent être installés que si une instance spécifique du VT12 KP904A aura un courant de drain initial supérieur à 5 mA ; dans ce cas, ce « stand » sera simplement nécessaire. Mais il serait quand même bien préférable d'installer à la place du VT12 une copie avec un courant de drain initial inférieur à 5 mA, et d'installer des transistors avec un courant plus élevé dans le bras supérieur ou l'amplificateur différentiel. Il serait également utile de vous rappeler que lors de l'installation, tous les fils et conducteurs des éléments doivent être aussi courts que possible et ceux de puissance doivent être plus épais. Il est important que le drain VT11 et la source VT12 (ou « support » de diode) soient connectés directement aux bornes des condensateurs de filtrage ; la longueur des conducteurs doit ici être minimale. Les transistors de sortie VT11, VT12 sont situés sur des dissipateurs thermiques à ailettes séparés de dimensions 90x65x50 mm, utilisés dans les unités de balayage horizontal des téléviseurs MS-3. L'épaisseur de la plaque du dissipateur thermique est de 5 mm et pour fixer le boîtier du transistor, il vous suffit de percer un trou d'un diamètre de 8,5 mm. Le transistor VT8 doit également être placé sur un dissipateur thermique qui, dans la version de l'auteur, est constitué de deux plaques de duralumin mesurant 40x25x2 mm, placées des deux côtés du circuit imprimé et fixées avec une vis. Lors de l'installation, ces plaques sont connectées au collecteur VT8, qui est exposé à une tension de haute amplitude du signal amplifié. Par conséquent, un tel dissipateur thermique doit être placé à l’écart des circuits d’entrée de l’amplificateur. Les plaques peuvent être isolées du transistor, mais vous ne devez pas les connecter à un fil ou à un boîtier commun, car une capacité de charge parasite importante se forme, ce qui peut réduire considérablement le taux d'augmentation de la tension de sortie en cascade. Dans l'amplificateur, vous pouvez utiliser des résistances MLT-0,125, mais dans les positions R6 - R9, il est préférable d'utiliser des résistances de précision C2-14, C2-29 avec une tolérance ne dépassant pas 1% ou des résistances ordinaires, sélectionnées à l'aide d'un ohmmètre. Condensateurs C1, C4 - KT-1 ; C2, C3, C6, C9, C18-C21-K73-17 ; C7, C22-K53-4 ; S23-K73-9. Condensateurs oxyde C5, C8 pour tension 63 V - JAMICON. Les condensateurs C10-C17 sont des NRZ importés de petite taille, mais les plus grands - JAMICON - conviennent également. Selfs L1, L2 - D1-0,1 de la série DPM ou similaire avec une inductance de 200...500 μH pour un courant de 100 mA. La bobine L3 est enroulée sur une résistance MLT-2 (R27) tour à tour et contient 20 tours de fil PEV-20,8 mm. À propos de la configuration d'un amplificateur. Après la mise sous tension, vous devez vérifier si les modes DC correspondent à ceux indiqués dans le schéma. Le courant du deuxième étage différentiel (40 mA) en cas d'écart notable peut être modifié en sélectionnant la résistance R11. Si la tension aux bornes des résistances R8, R9 est très différente (de plus de 20 %), cela indique une différence significative dans les paramètres des transistors VT6, VT7 ; Il serait souhaitable de les sélectionner plus précisément. En choisissant la résistance R17, le courant de repos des transistors de sortie est réglé à 30...40 mA. Ensuite, l'UMZCH est chargé sur une charge équivalente avec une résistance de 8 Ohms et, en appliquant un signal d'une fréquence de 3 kHz et d'une amplitude de 1 V à l'entrée du générateur 1 fréquences, la présence d'un signal sinusoïdal avec une amplitude d'environ 16 V. La raison d'un écart significatif par rapport à cette valeur ou d'une distorsion de la forme du signal est généralement une erreur d'installation ou l'utilisation d'éléments défectueux. Ensuite, en désactivant temporairement le condensateur C1, un signal « méandre » avec une oscillation d'environ 73 V et une fréquence de 17 kHz est fourni à l'entrée UMZCH via un condensateur K1,5-0,25 d'une capacité de 100 μF ; en sélectionnant le condensateur C4, l'amplitude et la durée minimales du processus oscillatoire transitoire sont atteintes. Après ce contrôle, le condensateur C1 est installé en place. Il se peut qu'un condensateur ne soit pas du tout nécessaire. À ce stade, la configuration peut être considérée comme terminée. L'amplificateur se distingue par le son naturel, ouvert et léger des instruments de musique, et une faible distorsion contribue à la transmission détaillée de la scène spatiale et à la microdynamique des images sonores. L'AC S-90D a été utilisé comme haut-parleurs avec amplificateur. littérature
Auteur : Ya. Tokarev, Moscou
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