|
Arabic
Bengali
Chinese
English
French
German
Hebrew
Hindi
Italian
Japanese
Korean
Malay
Polish
Portuguese
Spanish
Turkish
Ukrainian
Vietnamese
ENCYKLOPEDIA RADIOELEKTRONIKI I INŻYNIERII ELEKTRYCZNEJ UMZCH bez ogólnej opinii. Encyklopedia elektroniki radiowej i elektrotechniki
Encyklopedia radioelektroniki i elektrotechniki / Tranzystorowe wzmacniacze mocy Proponowany UMZCH jest budowany bez ogólnej opinii. Wielokrotnie porównując sposób odsłuchu, jakość różnych tranzystorów UMZCH z OOS, musiałem pomyśleć o tym, jak poprawić ich zdolność do przekazywania całkowicie scenicznego obrazu i uczynić lokalizację źródeł bardziej naturalną. Efektem poszukiwań w tym kierunku były rozwiązania obwodów UMZCH, w których albo nie ma ochrony środowiska, albo jest ona lokalna. Moim zdaniem istnieją dwie główne przyczyny naruszenia naturalności obrazu muzycznego. Po pierwsze, jest to wprowadzenie zniekształceń fazowych do sygnału i rozszerzenie spektrum zniekształceń w UMZCH od 00С - aby przekazywać dźwięk jaśniejszy lub bardziej miękki, ważna jest równowaga między harmonicznymi. Po drugie, sterowanie napięciem sygnału dostarczanego do głośnika jest przedstawiane jako „przemoc” w systemie głośnikowym. Rzeczywiście, początkowo podczas nagrywania fonogramów dźwięk jest odbierany jako poziom ciśnienia, tj. jako potęga w rachunku całkowym. I odpowiednio, podczas odtwarzania fonogramów wzmacniacz musi przekazywać moc sygnału, a nie tylko chwilowe wartości prądu czy napięcia. W tych warunkach do sygnału wyjściowego wprowadzane są mniejsze zniekształcenia, co ma bardzo korzystny wpływ na dokładność przenoszenia obrazu scenicznego. Przestałem mierzyć parametry techniczne mojego UMZCH pięć lat temu, ponieważ przy wielokrotnym słuchaniu niestandardowych wzmacniaczy nikt nie preferował jednego lub drugiego parametru technicznego. Głównym kryterium jest subiektywna ocena właściwości każdego wzmacniacza, a fakt, że wzmacniacze mogą się znacznie różnić według tego kryterium, jest chyba wszystkim znany! Tak więc, biorąc pod uwagę subiektywne oceny właściwości UMZCH, proponowana opcja będzie doskonałym zamiennikiem wielu wzmacniaczy przemysłowych. Powtarzalność konstrukcji przetestowano na czterech próbkach podobnego wzmacniacza stereo. Główne parametry techniczne
Maksymalna moc przy obciążeniu 4 omów jest ograniczona przez urządzenie zabezpieczające prąd. Do odsłuchów sterujących tym wzmacniaczem wykorzystano odtwarzacz CD DENON DVD 700 oraz zestaw głośnikowy Monitor Audio Silver 81, w torze sterującym zastosowano wzmacniacz ARCAM „Diva A-75S”. Podczas odtwarzania ścieżki dźwiękowej z płyty „Dark Side of the Moon” (Pink Floyd) fantomowy helikopter unosił się metr nad zestawem głośnikowym i przelatywał nad nim, a nie z jednego głośnika na drugi, jak to zwykle bywa w przypadku większości wzmacniaczy . Obrazy sceniczne i muzyczne z nagrań na żywo są również przesyłane całkiem naturalnie.
O obwodzie wzmacniacza Schemat jednego kanału UMZCH pokazano na ryc. 1. Stopień wejściowy - różnicowy na tranzystorach VT1, VT5 i VT2, VT6 ze stabilnymi źródłami prądu na VT3, VT4. Następnie następuje wzmacniacz napięcia z tranzystorami VT7, VT9, VT11 i VT8, VT10, VT12, którego cechą charakterystyczną jest to, że tranzystory nie nasycają się przy maksymalnej amplitudzie napięcia wyjściowego z powodu diod VD3, VD4. W trybie ograniczenia amplitudy napięcia sygnału wyjściowego prąd bazowy tranzystorów wzmacniaczy napięciowych VT7, VT9, VT11 i VT8, VT10, VT12 jest ograniczony i działają one w trybie wykluczającym tryb nasycenia. Zapewnia to brak opóźnienia w wyjściu z ograniczenia sygnału wyjściowego przez napięcie zasilania. Tranzystory są połączone równolegle w celu zwiększenia prądu sterującego bramką tranzystorów wyjściowych. Umożliwiło to uzyskanie maksymalnej amplitudy odpowiadającej 8 V eff z wyjścia UMZCH przy obciążeniu 30 omów. niezakłócony sygnał sinusoidalny do 200 kHz (maksymalna częstotliwość generatora). Sygnał sprzężenia zwrotnego działa z wyjścia wzmacniacza napięcia przez dzielnik R15R17R18. Jak widać na schemacie, we wzmacniaczu nie ma kondensatorów korekcyjnych. Stało się to możliwe, ponieważ stopień wyjściowy został wyłączony z pętli sprzężenia zwrotnego, a stabilność wzmacniacza dramatycznie wzrosła. Stopień wyjściowy to wtórnik napięciowy wykonany na komplementarnych tranzystorach polowych firmy HITACHI. Charakteryzuje się taką samą impedancją wyjściową i symetrycznymi zniekształceniami harmonicznymi dla sygnału dodatniego i ujemnego. Większość tranzystorów komplementarnych różni się pod wieloma względami, w tym parametrami dynamicznymi. Dlatego we wzmacniaczach bez wspólnego sprzężenia zwrotnego występuje wyraźna asymetria nieliniowości, zwłaszcza przy wysokich częstotliwościach; na najniższym poziomie wiąże się to z różnymi właściwościami termodynamicznymi tranzystorów. Natomiast wzmacniacz single-ended ma prawie równe widmo harmoniczne w obu częściach odpowiedzi amplitudowej (napięcie sygnału ujemnego i dodatniego), chociaż ten parametr często liczbowo przekracza 1% - i nadal brzmi dobrze! We wzmacniaczu tym zastosowałem rozwiązanie konstrukcyjne układu, w którym dwa tranzystory o różnej przewodności i tym samym prądzie drenu pracują w dowolnym momencie w stopniu wyjściowym przeciwsobnym. Umożliwiło to zebranie widm harmonicznych dla sygnałów w różnych częściach charakterystyki amplitudowej, a osiągnięto to bez kaskadowego obwodu mostkowego. Trochę więcej o niejawnych subiektywnych preferencjach. Wzmacniacz ze wspólnym OOS odbiera zakłócenia obciążenia reaktywnego, a także zewnętrzne efekty akustyczne na ruchomy układ głowicy głośnika, kontrolując napięcie wyjściowe. W praktyce reprodukcja dźwięku z takim wzmacniaczem często wyraża się „pustą” przestrzenią sceny dźwiękowej między kolumnami a jej środkiem. Przeprowadzono prosty eksperyment. Rezystory o rezystancji w przybliżeniu równej połowie ich impedancji połączono szeregowo z kolumnami AC, po czym odsłuchiwano ze wzmacniaczem z ogólnym OOS tych fonogramów, w których „spadki” sceny dźwiękowej manifestują się najwyraźniej. Wynik odsłuchów potwierdził przypuszczenie: taki efekt jest znacznie bardziej zauważalny ze wzmacniaczem ze wspólnym sprzężeniem zwrotnym bez dodatkowych rezystorów. Proponowany stopień wyjściowy zapewnia niski współczynnik tłumienia Kд=Rн/RO, tutaj impedancja wyjściowa wynosi 2 omy. Stało się to możliwe dzięki szeregowemu połączeniu tranzystorów stopnia wyjściowego, w wyniku czego nachylenie równoważnego mocnego tranzystora zmniejszyło się o połowę. Taka impedancja wyjściowa, przy braku wspólnego OOS, umożliwiła poprawę lokalizacji wirtualnych źródeł dźwięku, a do tego konieczne jest jak najdokładniejsze przekazanie fazy sygnału. W tym przypadku ważna jest szybkość narastania sygnału wyjściowego. Na podstawie pomiarów rzeczywistych parametrów głowic dynamicznych wysokich częstotliwości uzyskano następujące wyniki: Rк\u4.5d 12.2-XNUMX oma; Lk=0.16-0.33 mH. Dla najwyższej głowicy częstotliwości określone wartości odpowiadają stałej czasowej t=Lk/Rk\u0.00027d 12.2 H / 0.000022 Ohm \uXNUMXd XNUMX s, a częstotliwość odcięcia takiego konwertera wynosi fśr=ω/2π=7191 Hz. Powyżej tej częstotliwości głowica dynamiczna działa jak filtr dolnoprzepustowy i wprowadza zauważalne zniekształcenia fazowe do transmitowanego sygnału. Twórcy głośników zwracają szczególną uwagę na dobór głowic dynamicznych i filtrów o tych samych parametrach. Aby wzmacniacz nie miał znaczącego wpływu na właściwości częstotliwościowe toru odtwarzania dźwięku, jego maksymalna częstotliwość robocza musi przekraczać częstotliwość odcięcia głowicy HF o rząd wielkości - w tym przypadku 71910 Hz, a nachylenie SR = 29,3 V / μs przy 65 V. Obliczmy wymaganą maksymalną szybkość narastania sygnału wyjściowego dla opcji wzmacniacza przy maksymalnym napięciu wyjściowym 65 V i maksymalnej częstotliwości roboczej 24100 Hz (częstotliwość odcięcia dolnoprzepustowego odtwarzaczy Audio CD z DAC bez upsamplingu ): SR'=2πfmaxUZaładuj\u2d 3.14 * 24100 * 65 * 9.8 \u2d 3.14 V / μs. Wzmacniacz zapewnia szybkość narastania sygnału wyjściowego nie mniejszą niż SR=200000*30*1.41*(53*20)=200 V/µs. Dzięki temu wzmacniacz jest w stanie współpracować z głośnikami o rozszerzonym paśmie przenoszenia (powyżej XNUMX kHz). Stabilność wysokotemperaturowa stopnia wyjściowego nie wymaga stosowania środków do dodatkowej stabilizacji prądu spoczynkowego, przy aktywnym obciążeniu jego charakterystyka częstotliwościowa jest liniowa do XNUMX kHz. Schemat węzła ochrony AC jest klasyczny i wielokrotnie sprawdzony. Po podaniu zasilania występuje opóźnienie załączenia obciążenia o 10 s (można to zmienić wybierając rezystory R32, R33). Jeśli na wyjściu wzmacniacza występuje stała składowa większa niż ±0,6 V, obciążenie jest odłączane przez otwarcie styków przekaźnika. Gdy zasilanie jest wyłączone, prąd zmienny wyłącza się w ciągu 0,2 s. Zabezpieczenie przed przeciążeniami prądowymi we wzmacniaczu polega na ograniczeniu prądu drenu tranzystorów dużej mocy poprzez ograniczenie napięcia na bramkach diodami Zenera oraz diodami VD13, VD14 i VD15, VD16; tym samym maksymalny prąd płynący przez tranzystory wyjściowe nie przekracza 7 A. Należy mieć na uwadze, że elementy te mogą wprowadzać zniekształcenia przy częstotliwościach powyżej 100 kHz, dlatego nie zaleca się ich niepotrzebnego instalowania. Opis tranzystorów wskazuje na obecność wbudowanej dwuanodowej diody Zenera w obwodzie bramka-źródło przy napięciu 15 V, co pozwala zabezpieczyć bramkę przed przebiciem przy wyższych amplitudach napięcia sterującego. Wzmocnienie napięcia w obwodzie otwartym wzmacniacza Ku=1+(R17/2R15)=51(34 дБ).
(kliknij, aby powiększyć) Projekt wzmacniacza Konstrukcyjnie wzmacniacz wykonany jest na płytce drukowanej o wymiarach 160x100 mm. Rysunki PCB i lokalizacje komponentów są pokazane w rys. Xnumx. Na płytce znajdują się wszystkie elementy wzmacniacza oraz prostownik zasilacza. Do niego podłączone są przewody obwodów zasilania i obciążenia, a także obwodu wejściowego. Tranzystory są dociskane do radiatora bezpośrednio przez płytkę. To rozwiązanie stosuję w swoich projektach od ponad 10 lat. Pozwala to ograniczyć komunikację do minimum. Jako radiator używana jest dowolna płaska metalowa powierzchnia, na przykład obudowy; położenie i zamocowanie samej deski również nie jest trudne. Należy zauważyć, że przewód wspólny obwodu wejściowego nie jest podłączony na płytce do przewodu wspólnego zasilania. Ma to na celu umożliwienie połączenia wspólnych przewodów odpowiednich obwodów we wspólnym punkcie (gwiazdę) systemu wielokanałowego w celu zmniejszenia poziomu zakłóceń. W przypadku braku takiej potrzeby można wykonać zworkę pływającą między punktem wyjściowym do styku X2 a sąsiednim przewodem wspólnego przewodu. Przedwzmacniacz zasilany jest z osobnego źródła napięciem przekraczającym napięcie zasilania stopnia wyjściowego o 10...25 V. Zapewnia to pełniejsze wykorzystanie napięcia i eliminuje przenikanie sygnału wyjściowego do innych stopni wzdłuż obwodów mocy. W stopniu wyjściowym możesz zostawić po jednym tranzystorze, w takim przypadku impedancja wyjściowa wzmacniacza wyniesie 1 om, podczas gdy powinieneś albo zmniejszyć liczbę diod w obwodzie polaryzacji do trzech lub czterech, albo połączyć równolegle dwa tranzystory do ramienia - wtedy impedancja wyjściowa wzmacniacza wyniesie 0,5 oma, a maksymalny prąd wyjściowy wzrośnie do 14 A. W tym przypadku ponownie należy zmniejszyć liczbę diod w obwodzie polaryzacji do trzech lub czterech. W przypadku połączenia równoległego lub szeregowego tranzystorów wyjściowych na płytce od strony montażowej znajdują się miejsca na zworki, które po prostu zamyka się poprzez lutowanie zgodnie z wybranym schematem połączeń. Napięcie zasilania stopnia wyjściowego do pracy przy obciążeniu 8 omów - nie więcej niż 2x70 V przy mocy obciążenia do 190 W; dla 4 omów - 2x40 V przy mocy do 100 watów. Gdy dwa tranzystory są połączone równolegle w ramieniu, moc przy obciążeniu 4 omów osiąga 350 W przy napięciu zasilania 2x65 V. Wskazane maksymalne wartości napięcia przemiennego z uzwojeń transformatora sieciowego na schemacie odpowiadają napięciom 2x40 V do zasilania stopnia końcowego i nieco mniej niż 2x70 V - do stopni wstępnych. Przy szeregowym połączeniu tranzystorów polowych subiektywny wynik odsłuchu był najkorzystniejszy i zauważono, że charakter dźwięku ma cechy charakterystyczne dla wzmacniaczy lampowych. Połączenie równoległe tranzystorów mocy jest szczególnie przydatne we wzmacniaczu subwoofera z głośnikiem typu zamkniętego o niskim opóźnieniu - dźwięk takiego subwoofera zgrabnie uzupełnia scenę dźwiękową. Użyłem jednego tranzystora na ramię tylko we wzmacniaczach samochodowych; ich wysoka jakość pozwoliła im zdobyć cztery nagrody (w tym dwie pierwsze) na konkursie car audio w 1992 roku. Po zmontowaniu płytki należy ustawić prąd spoczynkowy stopnia wyjściowego za pomocą zestawu wymaganej liczby diod w obwodzie VD5-VD12. Aby to zrobić, wystarczy zasilić stopnie wstępne i wyjściowe. Tranzystory stopnia wyjściowego powinny być dociśnięte do radiatora przez przewodzący ciepło materiał izolacyjny. W obwodzie polaryzacji można pozostawić dwie diody dla stopni prostych i równoległych oraz cztery dla szeregu. Następnie, zwiększając ich liczbę, ustawia się wybrany prąd spoczynkowy. Aby wyświetlić niuanse reprodukcji, polecam wybrać prąd spoczynkowy w zakresie 200 ... 500 mA, zależy to od powierzchni zastosowanego radiatora i wydajności jego chłodzenia. Nie są wymagane żadne dodatkowe środki do stabilizacji prądu spoczynkowego. Martwy punkt zmiany temperatury kryształu znajduje się przy prądzie spoczynkowym około 100 mA i napięciu bramka-źródło 0,6 V. Po ustawieniu prądu spoczynkowego należy zminimalizować napięcie stałe na wyjściu wzmacniacz. Ponieważ w obwodzie sprzężenia zwrotnego nie ma kondensatora, wzmocnienie dla napięć AC i DC jest równe. Konsekwencją tego może być małe napięcie stałe na wyjściu wzmacniacza. Praktyka pokazała, że \u1,5b\u17bna wyjściu takiego wzmacniacza znajduje się tylko dodatnie napięcie do 5 V. Aby wyregulować tryb, wyłącz bezpieczniki w obwodzie zasilania stopnia wyjściowego i włącz zasilanie przedwzmacniacza. Kaskada jest równoważona poprzez wybór punktu połączenia górnego rezystora R12 zgodnie z obwodem wyjściowym z diodami VD11-VD12 obwodu polaryzacji: im niższy punkt zworki diody jest wybrany zgodnie z obwodem, tym większa jest kompensacja stałej część. Mierząc napięcie na kolektorach tranzystorów VT17 i VTXNUMX za pomocą multimetru względem wspólnego przewodu, osiągają one równość w wartości bezwzględnej. Dla takiego ustawienia płytka przewiduje instalację zworek pływających, gdy wybrane przewody zostaną zamknięte kroplą lutu w żądanym obwodzie (można to zrobić tylko po wyjęciu płytki z radiatora). Ale rezystor RXNUMX można też przylutować od strony części bezpośrednio do wyjścia jednej z diod bez wyjmowania płytki z radiatora, a prąd spoczynkowy można regulować zamykając diody na płytce kawałkami drutu od strony elementów. To kończy regulację wzmacniacza. Na wejściu wzmacniacza można zainstalować kondensator izolujący 16 μF C1 (pokazany tylko na płytce), na przykład grupa K73-17, ale zwykle nie jest to wymagane w stacjonarnych centrach muzycznych. Przekaźnik zainstalowany na płytce drukowanej to WJ113A, WJ113-2C na napięcie 12 lub 24 V lub inna podobna konstrukcja na prąd co najmniej 16 A, na przykład z TTI. Diody w obwodzie polaryzacji można ustawić na dowolną wysoką częstotliwość. Zastosowanie mają również domowe diody Zenera, na przykład KS215Zh, KS218Zh, KS515G, KS509A-KS509V. Wszystkie części użyte we wzmacniaczu (poza tranzystorami wyjściowymi) są swobodnie sprzedawane w wielu firmach sprzedających komponenty radiowe. Dokumentację tranzystorów wyjściowych w formacie PDF można łatwo znaleźć w Internecie na stronach internetowych krajowych firm sprzedających komponenty radiowe. Autor: A. Grigoriew, Tomsk. Radio nr 1, 2007; Publikacja: cxem.net
Maszyna do przerzedzania kwiatów w ogrodach
02.05.2024 Zaawansowany mikroskop na podczerwień
02.05.2024 Pułapka powietrzna na owady
01.05.2024
▪ Stworzono bardzo mocny stop aluminium ▪ Bezpieczne kwantowe płatności cyfrowe ▪ Tablet HD dla kreatywnych ludzi od Wacom ▪ Szanse na spotkanie z kosmitami są prawie zerowe ▪ Programowalne wzmacniacze o wysokiej precyzji
▪ część witryny „Podręcznik elektryka”. Wybór artykułu ▪ artykuł Galimatya. Popularne wyrażenie ▪ artykuł Jak czołga się robak? Szczegółowa odpowiedź ▪ artykuł węzeł zygzakowaty. Wskazówki podróżnicze ▪ artykuł Widzowie nie mogą odgadnąć, w której ręce znajduje się moneta. Sekret ostrości
Strona główna | biblioteka | Artykuły | Mapa stony | Recenzje witryn
www.diagram.com.ua |
Zobacz inne artykuły Sekcja 
Najnowsze wiadomości o nauce i technologii, nowa elektronika:
Wszystkie języki tej strony