Tranzystor UMZCH. Encyklopedia elektroniki radiowej i elektrotechniki

Encyklopedia radioelektroniki i elektrotechniki / Tranzystorowe wzmacniacze mocy

 Komentarze do artykułu

Zwykle biorąc pod uwagę działanie UMZCH przyjmuje się, że jego obciążenie jest czysto aktywne. Jednak głośnik, nawet z filtrami wygładzającymi, jest złożonym, złożonym obciążeniem. Podczas pracy na złożonym obciążeniu wynikające z tego przesunięcie fazowe między napięciem a prądem na wyjściu wzmacniacza prowadzi do tego, że przy sinusoidalnych sygnałach wejściowych linia prosta obciążenia zamienia się w elipsę. Położenie punktu pracy (krzywej obciążenia) dla obciążenia reaktywnego na charakterystyce wyjściowej triody i tranzystora podczas wzmacniania sygnału harmonicznego pokazano na ryc. odpowiednio 1 i 2.

Jak widać z rys. 1, charakterystyka wyjściowa triody jest prawie idealna dla złożonego obciążenia, takiego jak AC. Korzystny zakres harmonicznych (nie wyższy niż kwinta) i wysoka liniowość w dużej mierze decydują o „miękkości” brzmienia wzmacniaczy lampowych. Jednocześnie wzmacniacz tranzystorowy single-ended zupełnie nie nadaje się do pracy z głośnikiem, ponieważ. linia obciążenia z jednej strony wchodzi w obszar ograniczenia dopuszczalnych strat mocy na kolektorze (obszar zacieniony nad hiperbolą), z drugiej strony w obszary nieliniowe przy małym Uke.

Wielkość poprzeczna elipsy krzywej obciążenia zależy od składowej indukcyjnej obciążenia, a wielkość podłużna od składowej czynnej. Przy wzmacnianiu sygnałów impulsowych, np. typu „meander”, linia obciążenia jest równoległobokiem [1], co dodatkowo pogarsza sytuację. Amplituda skoku napięcia w momencie przełączania (z powodu samoindukcji SEM) zależy od stosunku stałej czasowej sygnału To do stałej czasowej obciążenia T=L/R. W t>To, w celu wyeliminowania możliwości przebicia tranzystorów wyjściowych (np. we wzmacniaczach klasy D z PWM), równolegle z tranzystorami wyjściowymi instalowane są diody połączone odwrotnie.

na ryc. 3 przedstawia charakterystyki obciążeniowe przeciwsobnego stopnia wyjściowego tranzystora UMZCH na rodzinie wyjściowych charakterystyk prądowo-napięciowych przy obciążeniu czysto rezystancyjnym (stałym) i przy obciążeniu złożonym (elipsa) w obszarze bezpiecznej pracy (OBR) Tranzystory prądu stałego.

W tym przypadku maksymalna strata mocy dla każdego tranzystora ramienia stopnia wyjściowego wzrasta proporcjonalnie do przesunięcia fazowego <p wektora obciążenia (rys. 4). Typowa wartość przesunięcia fazowego mieści się zwykle w przedziale 25...60°, ale w rzadkich przypadkach dochodzi do 80°.

Ponieważ impedancja układu akustycznego (AS) ma charakter indukcyjny, którego wektor Z1=RL+ZL ma kierunek przeciwny do kierunku wektora obciążenia pojemnościowego (rys. 4), możliwy jest dobór obwodu RC (kompensator buchetowy) o impedancji Z2=R+Zc, kompensujący składową indukcyjną obciążenia. W rezultacie impedancja głośnika staje się czysto aktywna i nie zależy od częstotliwości.

Warunki rekompensaty [1]:

gdzie RL jest odpowiednikiem rezystancji czynnej głośnika (4...10 Ohm); C \u0,1d XNUMX uF.

Impulsowy charakter rzeczywistego sygnału dźwiękowego oraz złożony charakter impedancji głośnika powodują, że szczytowa wartość prądu wyjściowego jest 5...8 razy większa niż maksymalna wartość amplitudy Im, odpowiadająca aktywnemu obciążeniu.

Na przykład przy mocy wyjściowej 60 W i rezystancji obciążenia 4 omów szczytowa wartość prądu na wyjściu może wynosić 5,5 A przy obciążeniu rezystancyjnym i 33 A przy złożonym. To pokazuje, jak ważny jest wybór odpowiedniego łańcucha kompensacyjnego RC i posiadanie wystarczającego marginesu mocy UMZCH.

na ryc. 5 przedstawia schemat działania tranzystorów końcowych w trybie AB, gdzie Uo1, Uo2 są ich polaryzacją początkową; lo1, lo2 - prąd spoczynkowy.

Przy absolutnej symetrii kaskady całkowita charakterystyka jest linią prostą, w przeciwnym razie występuje zagięcie w jednym lub drugim kierunku [З].

Brzmienie sprzętu lampowego często charakteryzuje się takimi epitetami jak „aksamit”, „miękki”, „ciepły”, naturalny itp. Co to spowodowało? Przede wszystkim fakt, że dla lamp poziom zniekształceń rośnie powoli wraz ze wzrostem sygnału, osiągając wartości kilkuprocentowe. Taka zależność nazywana jest „zniekształceniem monotonicznym”. Ponadto harmoniczne powyżej trzeciej praktycznie nie występują. Nie bez powodu wzmacniacze klasy Hi-Fi (High Fidelity – „high fidelity”) zastępowane są głównie przez wzmacniacze lampowe klasy Hi End (High End – „high total”, „highest”) o nieliniowym współczynnik zniekształceń do 1%.

We wzmacniaczach tranzystorowych zniekształcenia są niewielkie tylko w obszarze roboczym i gwałtownie rosną przy przekraczaniu jego granic. Cechą charakterystyczną zdecydowanej większości wzmacniaczy tranzystorowych jest wyraźne ograniczenie sygnału wyjściowego podczas przeciążenia napięciowego w wyniku nasycenia tranzystorów stopnia przedwzmacniacza (wzmacniacz z OE lub OB i jego obciążenie - generator prądowy, rys. 6). To ograniczenie nie zawsze jest symetryczne, co prowadzi do gwałtownego wzrostu składowych wyższych harmonicznych (do 10% i więcej) i twardego, „metalicznego” dźwięku. Jak wiadomo, „meander” zawiera około 30% harmonicznych nieparzystych. Jednocześnie przydatne informacje w szczytach sygnału są całkowicie zastępowane czystymi zniekształceniami na czas trwania przeciążenia. W tym sensie osobne, dwu- lub trzypasmowe wzmacnianie sygnału jest w pełni uzasadnione. Ponieważ poziom składowych o wysokiej częstotliwości jest o 10 ... 15 dB niższy, nie będzie kompresji i całkowitego zniknięcia.

Aby zmniejszyć tego rodzaju zniekształcenia, ogranicznik amplitudy (Limiter) jest instalowany bezpośrednio na wejściu konwencjonalnego UMZCH.

W wielopasmowym UMZCH ogranicznik nie jest instalowany na wspólnym wejściu, ale tylko na wejściu wzmacniacza basowego. Dodatkowo w przypadku wzmacniaczy z nieregulowanym zasilaczem należy wziąć pod uwagę możliwą redukcję napięcia sieciowego.

Możliwą opcję poprawy dźwięku wzmacniacza jednokanałowego za pomocą ogranicznika i oddzielnych aktywnych regulatorów tonów pokazano na schemacie blokowym (ryc. 7). W tej opcji podczas regulacji ogranicznika pozostawia się margines na przeciążalność wzmacniacza dla składowych średniotonowych i wysokotonowych.

Modulacja amplitudowa częstotliwości w pobliżu 50, 100 i 200 Hz przy maksymalnej mocy UMZCH, zasilanego z niestabilizowanego źródła, wprowadza również dodatkowe zniekształcenia, które nadają sztywności „basu”. Ten rodzaj zniekształceń można wyeliminować, zasilając UMZCH ze stabilizowanego źródła napięcia prądem obciążenia na impuls co najmniej 20 A lub zwiększając głębokość NFB o kilka rzędów wielkości w obszarze niskich częstotliwości za pomocą integratora [2] .

Dodatkowe alikwoty są również wprowadzane przez samowzbudzenie UMZCH podczas stanów nieustalonych i podczas pracy na złożonym obciążeniu.

Publikacja: cxem.net

Zobacz inne artykuły Sekcja Tranzystorowe wzmacniacze mocy.

Czytaj i pisz przydatne komentarze do tego artykułu.

<< Wstecz

Najnowsze wiadomości o nauce i technologii, nowa elektronika:

Maszyna do przerzedzania kwiatów w ogrodach 02.05.2024

We współczesnym rolnictwie postęp technologiczny ma na celu zwiększenie efektywności procesów pielęgnacji roślin. We Włoszech zaprezentowano innowacyjną maszynę do przerzedzania kwiatów Florix, zaprojektowaną z myślą o optymalizacji etapu zbioru. Narzędzie to zostało wyposażone w ruchome ramiona, co pozwala na łatwe dostosowanie go do potrzeb ogrodu. Operator może regulować prędkość cienkich drutów, sterując nimi z kabiny ciągnika za pomocą joysticka. Takie podejście znacznie zwiększa efektywność procesu przerzedzania kwiatów, dając możliwość indywidualnego dostosowania do specyficznych warunków ogrodu, a także odmiany i rodzaju uprawianych w nim owoców. Po dwóch latach testowania maszyny Florix na różnych rodzajach owoców wyniki były bardzo zachęcające. Rolnicy, tacy jak Filiberto Montanari, który używa maszyny Florix od kilku lat, zgłosili znaczną redukcję czasu i pracy potrzebnej do przerzedzania kwiatów. ... >>

Zaawansowany mikroskop na podczerwień 02.05.2024

Mikroskopy odgrywają ważną rolę w badaniach naukowych, umożliwiając naukowcom zagłębianie się w struktury i procesy niewidoczne dla oka. Jednak różne metody mikroskopii mają swoje ograniczenia, a wśród nich było ograniczenie rozdzielczości przy korzystaniu z zakresu podczerwieni. Jednak najnowsze osiągnięcia japońskich badaczy z Uniwersytetu Tokijskiego otwierają nowe perspektywy badania mikroświata. Naukowcy z Uniwersytetu Tokijskiego zaprezentowali nowy mikroskop, który zrewolucjonizuje możliwości mikroskopii w podczerwieni. Ten zaawansowany instrument pozwala zobaczyć wewnętrzne struktury żywych bakterii z niesamowitą wyrazistością w skali nanometrowej. Zazwyczaj ograniczenia mikroskopów średniej podczerwieni wynikają z niskiej rozdzielczości, ale najnowsze odkrycia japońskich badaczy przezwyciężają te ograniczenia. Zdaniem naukowców opracowany mikroskop umożliwia tworzenie obrazów o rozdzielczości do 120 nanometrów, czyli 30 razy większej niż rozdzielczość tradycyjnych mikroskopów. ... >>

Pułapka powietrzna na owady 01.05.2024

Rolnictwo jest jednym z kluczowych sektorów gospodarki, a zwalczanie szkodników stanowi integralną część tego procesu. Zespół naukowców z Indyjskiej Rady Badań Rolniczych i Centralnego Instytutu Badań nad Ziemniakami (ICAR-CPRI) w Shimla wymyślił innowacyjne rozwiązanie tego problemu – napędzaną wiatrem pułapkę powietrzną na owady. Urządzenie to eliminuje niedociągnięcia tradycyjnych metod zwalczania szkodników, dostarczając dane dotyczące populacji owadów w czasie rzeczywistym. Pułapka zasilana jest w całości energią wiatru, co czyni ją rozwiązaniem przyjaznym dla środowiska i niewymagającym zasilania. Jego unikalna konstrukcja umożliwia monitorowanie zarówno szkodliwych, jak i pożytecznych owadów, zapewniając pełny przegląd populacji na każdym obszarze rolniczym. „Oceniając docelowe szkodniki we właściwym czasie, możemy podjąć niezbędne środki w celu zwalczania zarówno szkodników, jak i chorób” – mówi Kapil ... >>

Przypadkowe wiadomości z Archiwum Czyste powietrze pomaga myśleć 13.11.2015 Niska produktywność może być związana z powietrzem, którym musimy oddychać w pracy. I nie chodzi tu o produkcję chemiczną, ale o zwykłe biuro: po pierwsze, w pomieszczeniu wzrasta stężenie dwutlenku węgla wydychanego przez tych, którzy tam są; po drugie, atmosferę psują różne lotne substancje, które unoszą się do powietrza z mebli biurowych, plastiku itp. Oczywiście sytuację można poprawić za pomocą wentylacji i krajobrazu miejsca pracy. Naukowcy z Harvardu, State University of New York i Syracuse University próbowali oszacować, w jaki sposób zdolności umysłowe człowieka zależą od rodzaju powietrza, którym oddycha. Przez sześć dni obserwowali kilku wolontariuszy, którzy pracowali jako architekci, projektanci, programiści, menedżerowie, inżynierowie i którzy musieli coś nieustannie analizować, rozważać różne plusy i minusy i podejmować decyzje. Jednak pracowali przez te sześć dni w specjalnych warunkach: ktoś w normalnym środowisku ze zwykłym poziomem CO2 i wyżej wymienionymi lotnymi substancjami organicznymi, ktoś w biurze z roślinami, które obniżyły poziom zanieczyszczeń w atmosferze, ktoś też dodał do wentylacji roślin, a ktoś w pomieszczeniu miał podwyższony poziom dwutlenku węgla pomimo zwiększonej wentylacji. W związku z tym zdolności poznawcze oceniono za pomocą dziewięciu parametrów, wśród których znalazło się planowanie strategiczne, wykorzystanie i analiza informacji oraz reakcja na okoliczności kryzysowe. W artykule w Environmental Health Perspectives autorzy piszą, że wentylacja i rośliny poprawiły zdolność myślenia o dwa razy w porównaniu z normalnym środowiskiem; jeśli w miejscu pracy były tylko rośliny, zdolności umysłowe wzrosły o 61% (co również nie jest tak małe). Według poszczególnych parametrów obraz okazał się następujący: reakcja na sytuację kryzysową poprawiła się o 131% w warunkach kształtowania krajobrazu i zwiększonej wentylacji, a o 97% - choćby przy kształtowaniu krajobrazu; myślenie strategiczne poprawiło się odpowiednio o 288% i 183%, efektywność wykorzystania informacji o 299% i 172%. Na szczególną uwagę zasługuje sytuacja z dwutlenkiem węgla: jeśli jego stężenie w powietrzu obniżyło się, to siedem z dziewięciu wskaźników poznawczych poszło w górę. Warto podkreślić, że typowe środowiska biurowe oznaczają tutaj naprawdę przeciętne warunki: w eksperymencie badacze zastosowali stężenia dwutlenku węgla i substancji lotnych typowe dla przeciętnego biura z niewielką lub prawie zerową roślinnością i słabo wentylowanego. I tu pojawia się samo retoryczne pytanie: o ile można zwiększyć wydajność pracy, choćby tylko zazielenić własne miejsce pracy?

Inne ciekawe wiadomości:

▪ LG wprowadza na rynek ultrawyraźny 84-calowy telewizor 3D

▪ Akumulator samoładujący

▪ Komputery kwantowe do przetwarzania danych

▪ Monitor dla niewidomych

▪ Trójwymiarowy obraz na ekranie monitora

Wiadomości o nauce i technologii, nowa elektronika

Ciekawe materiały z bezpłatnej biblioteki technicznej:

▪ sekcji witryny internetowej poświęconej sprzętowi wideo. Wybór artykułów

▪ Artykuł EMERCOM Rosji - federalny organ zarządzający w dziedzinie obrony cywilnej i ochrony ludności i terytoriów przed sytuacjami kryzysowymi. Podstawy bezpiecznego życia

▪ artykuł Jaki związek mają homofobia i utajony homoseksualizm? Szczegółowa odpowiedź

▪ Artykuł Yuyuba. Legendy, uprawa, metody aplikacji

▪ artykuł Ogólne instrukcje dotyczące barwienia owczych skór i futer. Proste przepisy i porady

▪ artykuł Linie kablowe do 220 kV. Urządzenia zasilające i sygnalizacja ciśnienia oleju przewodów olejowych. Encyklopedia elektroniki radiowej i elektrotechniki

Zostaw swój komentarz do tego artykułu:

Wszystkie języki tej strony

Arabic	Hebrew	Polish
Bengali	Hindi	Portuguese
Chinese	Italian	Spanish
English	Japanese	Turkish
French	Korean	Ukrainian
German	Malay	Vietnamese

Strona główna | biblioteka | Artykuły | Mapa stony | Recenzje witryn

www.diagram.com.ua
2000-2024