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ENCYCLOPÉDIE DE LA RADIOÉLECTRONIQUE ET DU GÉNIE ÉLECTRIQUE Amplificateur 300 W pour caisson de basse. Encyclopédie de la radioélectronique et de l'électrotechnique
Encyclopédie de l'électronique radio et de l'électrotechnique / Amplificateurs de puissance à transistors
Les amplificateurs basse fréquence et haute puissance ne peuvent pas être classés parmi les conceptions conventionnelles, car ils sont par nature toujours assez complexes à fabriquer. La moindre erreur dans le processus d'assemblage conduit au fait que tout doit recommencer, et cela devient un plaisir très coûteux. L'amplificateur décrit est d'une conception assez sérieuse, malgré sa simplicité évidente et sa petite taille. L'amplificateur peut être assemblé par un radioamateur expérimenté en quelques heures. Il est recommandé d'utiliser un circuit imprimé lors de l'assemblage de cet amplificateur. N'essayez pas de construire cet amplificateur s'il s'agit de votre première construction sérieuse. La tension continue dans le circuit atteint 110 V, ce qui peut provoquer de graves chocs électriques. La puissance dissipée par les transistors de sortie atteint des valeurs très élevées, c'est pourquoi, lors de leur installation, il est nécessaire de respecter scrupuleusement les mesures pour assurer un bon contact thermique avec le radiateur. L'amplificateur est conçu pour un fonctionnement à court terme avec une charge avec une résistance de 4 Ohms, comme c'est généralement le cas dans les subwoofers. En cas de fonctionnement prolongé de l'amplificateur en mode puissance nominale, il est nécessaire de charger l'amplificateur sur les haut-parleurs avec une résistance d'au moins 8 ohms. Dans le même temps, l'amplificateur peut fonctionner efficacement pendant longtemps et fournir une puissance d'environ 150 W. Pour fonctionner en mode continu à puissance nominale pour une charge avec une résistance de 4 Ohms, l'installation supplémentaire de 4 transistors de sortie supplémentaires est nécessaire (2 dans chaque bras de l'amplificateur). L'amplificateur ne protège pas les transistors de sortie des courts-circuits de sortie. Un court-circuit de sortie endommagera instantanément les transistors de sortie. Structurellement, l'amplificateur est situé dans le boîtier du subwoofer. L'amplificateur conserve ses caractéristiques de performance lorsque la tension d'alimentation ne change pas de plus de ±5 V. description Le schéma de circuit de l'amplificateur est illustré à la fig. une.
L'amplificateur est réalisé selon un circuit devenu traditionnel pour la plupart des amplificateurs basse fréquence modernes : avec une alimentation bipolaire et une cascade différentielle à l'entrée. La chaîne R1, C2 sert à filtrer les interférences radiofréquences. Le signal est fourni à l'entrée via un condensateur non polaire C1 d'une capacité de 4,7 μF. L'impédance complexe totale de cette capacité fournit une légère atténuation de la réponse en fréquence aux très basses fréquences. Si vous utilisez un condensateur avec un diélectrique en polystyrène ou en fluoroplastique d'une capacité de 1 μF, alors avec une résistance d'entrée nominale de 22 kOhm, l'atténuation à une fréquence de 7,2 Hz sera d'environ -3 dB. La cascade différentielle est réalisée à l'aide des transistors VT2 et VT3. Le transistor VT1 agit comme une source de courant. La base du transistor VT3 est connectée à la sortie de l'amplificateur via la résistance R12. Dès qu'une tension continue non nulle apparaît à la sortie de l'amplificateur, le signal de désadaptation amplifié par la cascade différentielle circulera vers les étages suivants et changera de mode afin que la tension continue à la sortie devienne nulle. Si les paramètres des transistors VT2 et VT3 sont identiques, aucun courant continu ne traverse la charge et, par conséquent, un condensateur de séparation dans le circuit de charge ne peut pas être utilisé. Le signal basse fréquence, amplifié par le transistor VT2, est retiré de la résistance de charge R5 et envoyé à la base du transistor VT4. Ensuite, le signal basse fréquence amplifié est envoyé à un amplificateur push-pull utilisant les transistors VT5...VT8. Les diodes VD2 et VD3 assurent la polarisation initiale des transistors de l'étage de sortie et sont également placées sur le radiateur. Ils doivent être en bon contact thermique avec le dissipateur thermique de l'amplificateur. La violation de cette règle entraînera une perte de contrôle des conditions de température des transistors de sortie et, par conséquent, une défaillance des transistors de sortie en raison d'une surchauffe thermique. L'étage de sortie utilise les transistors 2SC3856 et 2SA1492. Ils peuvent être remplacés respectivement par des MJ21193/MJ21194 ou 2SC3281/2SA1302 moins chers. Toute lumière verte de faible puissance peut être utilisée comme LED VD1 (Fig. 1). Les résistances R10, R11 et R22 sont des résistances à film d'une puissance de 1 W, R16...R21 sont bobinées d'une puissance d'au moins 5 W, les autres sont des résistances à film - 0,25 W. Étant donné que l'étage de sortie fonctionne en mode classe B, l'amplificateur présente une distorsion accrue dans la région des hautes fréquences. Un OOS profond dans la région des basses fréquences vous permet d'obtenir une distorsion à une fréquence de 1 kHz d'environ 0,04 %. Avec une puissance de sortie de 250 W, la puissance transitoire maximale peut atteindre plus de 300 W. En utilisant un transformateur puissant dans l'alimentation et de grandes capacités de filtre, il est possible d'assurer un fonctionnement stable de l'amplificateur avec une puissance de sortie allant jusqu'à 350 W. Dans ce cas, l'étage de sortie doit être assemblé selon le circuit illustré à la Fig. 3, ajoutant 4 transistors puissants VT13...VT16 et des résistances à faible résistance R23...R26.
Malgré la large bande passante de l'amplificateur, la distorsion aux fréquences supérieures à 10 kHz est importante. Lors de la mesure de la puissance maximale, la tension d'alimentation est passée de 56 V à 50,7 V sous 8 ohms et à 47.5 V sous 4 ohms. Sur la fig. 2 est un schéma d'un indicateur de surcharge de crête. Les mesures en laboratoire des paramètres de l'amplificateur ont montré les résultats suivants, présentés ci-dessous.
L'indicateur de surcharge est conçu pour surveiller le mode de fonctionnement de l'amplificateur. Les entrées a et b de l'indicateur sont connectées aux circuits de base de l'étage différentiel de l'amplificateur. Dans le mode de fonctionnement linéaire de l'amplificateur, les tensions aux points a et b sont égales. Si l'amplificateur est surchargé, le signal de retour déformé arrivant à la base du transistor de l'étage différentiel VT3 différera du signal d'entrée et une tension d'erreur apparaîtra sur la broche 1 de la puce DA1.1, qui est amplifiée par l'amplificateur sur DA1.2. .2.1 et fourni au détecteur de crête DA2.2.. .DA3. L'indicateur de surcharge est la LED rouge VD1, connectée au circuit collecteur du commutateur à transistor VT3. La durée d'allumage de la LED, même en cas de signal d'erreur de courte durée, est déterminée par la constante de temps de la chaîne C12R5. Le réglage de l'indicateur consiste à régler les curseurs des potentiomètres R9 et R3 sur une position dans laquelle la LED VDXNUMX s'allume en présence de distorsions non linéaires du signal de sortie. Блок питания Le schéma d'alimentation est présenté sur la Fig. 4. Le transformateur doit être utilisé avec une puissance d'au moins 400 W et une tension de sortie de 2 x 40 V.
Le condensateur C1 doit être conçu pour une tension d'au moins 240 V, les ponts redresseurs - pour un courant de 35 A, les condensateurs de filtrage - pour une tension de fonctionnement d'au moins 63 V, la capacité du condensateur de filtrage - 4700...10000 µF. Auteur : ELLIOTT SOUND PRODUCTS, PO Box 233, Thornleigh NSW 2120, Australie
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