ランプ半導体UMZCH。スキーム、説明

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真空管半導体UMZCH。無線エレクトロニクスと電気工学の百科事典

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オーディオ技術を専門とする雑誌のページにある多くの記事で、質問がしばしば議論されます：アンプにとって何が良いのか-チューブまたはトランジスタ？同時に、チューブの設計（整流器がケノトロンで作られることもある）とトランジスタUMZCHの両方について説明します。編集者は、ランプ、トランジスタ、集積回路など、さまざまな世代の増幅デバイスで作成された、結合されたUMZCHの機能の簡単な説明を読者に知らせることにしました。

結合されたアンプのパラメータは、チューブUMZCHでは非常に珍しいものです。 84つの出力ペントードEL32のプッシュプルトランスUMZCHの場合、5〜55 Hz（-000 dB）のフルパワー帯域で3Wの出力電力が達成されたことを指摘しておくだけで十分です。 1000Wの出力電力で20Hzの周波数での高調波係数は0,07％を超えません。アンプの出力インピーダンスは0,6オームです。デバイス（図1）に、出力ランプに加えて、XNUMXつの高電圧トランジスタとXNUMX対のオペアンプのみが含まれている場合、このようなパラメータはどのように達成されますか？

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トランジスタパワーアンプとは異なり、真空管UMZCHは最大出力を得るために真空管の負荷特性を最適化する出力整合トランスを必要とします。この場合、スピーカーの抵抗はランプの負荷抵抗に変換されます。

変圧器を使用すると、効果的に増幅される周波数の帯域が必然的に制限されます。低周波数応答は、カスケードランプの出力インピーダンスと負荷を分流する一次巻線のインダクタンスによって形成される高周波フィルターによるものです。高周波カットオフは、一次巻線と二次巻線の同じ出力インピーダンスと寄生漏れインダクタンスで構成されるローパスフィルタによって定義され、負荷信号も減少します。したがって、カスケードのランプの出力インピーダンスが低いほど、送信される信号周波数の範囲が広くなります。

ランプと変圧器の両方の高調波と周波数歪みを低減するために使用される負帰還 (NFB) は、変圧器の複雑な位相応答により、このようなカスケードでは使用が制限されます。寄生漏れインダクタンスと巻線容量によって生成される位相シフト、および一部はランプ自体の貫通容量によって生成される位相シフトは、高周波では接続が正になり、パラメータの劣化または自己励起さえも発生するという事実につながります。広い周波数帯域を得るには、高品質のトランスを使用することに加えて、ランプの出力インピーダンスを下げる必要があります。これは、ランプ三極管 (または三極管で接続されたマルチグリッドランプ) を使用して、ランプを並列に接続することによって実現できます。カソードフォロワーモードでのランプの使用は、電圧伝達係数が低い (XNUMX 未満) ため、あまり経済的ではありません。

ランプの出力抵抗を減らす最良の方法は、カスケードで並列の負の電圧フィードバックを使用することです。これは、電流制御された電圧源を形成します（国内の文献では、略称INUTが使用されています-編）。このモードで有効なトランジスタカスケードを信号源として使用することをお勧めします。電圧制御電流源（ITUN）の形式で。このようなデバイスは、オペアンプ（A2、A1）によって制御されるトランジスタステージ（Tri、Tr2）であり、共通の直列電流フィードバックがそれらをカバーします。その結果、一般的なフィードバックなしで、高い直線性が得られ、ランプの出力抵抗が大幅に減少しました。0,6次巻線に減少すると、XNUMXオームになります。プッシュプルチューブステージの逆位相制御は、フィードバック信号を使用して、信号の位相反転で作成されたアンプのもう一方のアームを励起することによって実現されます。

アームが完全に対称であるため、アンプは電源電圧リップルの影響を受けないため、オペアンプは半波整流器から電力を供給されます。アンプの電源回路を図2に示します。 1.ここで、これらの整流器（D7C2、D8C280）の電圧は、ランプ機器用の電源トランスのXNUMXつのXNUMXボルト巻線から取得されます。このトランスのアノード巻線は、約XNUMXVの電圧を提供する必要があります。

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UMZCHの設計では、変圧比20：1のマッチング出力トランスが使用され、その一次巻線のインダクタンスは少なくとも8 Hで、漏れインダクタンスは10 mH以下です。抵抗値の許容偏差 - ±1％以下、図に示されていない場合、抵抗の電力は0,5 Wです。

編集メモ。この結合された UMZCH では、多くのトランジスタアンプと同様に、出力段が十分に深い電圧フィードバックでカバーされているため、出力段が過負荷になると、信号のカットオフが比較的シャープになり、チューブアンプよりも高次の高調波が得られます。フィードバックなし。さらに、過負荷時に出力段ランプのグリッド電流が現れると、グリッド回路のカップリングコンデンサ (C1、C2) が再充電され、その結果、動的非線形性が発生します。この問題の最善の解決策は、デカップリングコンデンサを削除し、増幅器のトランジスタ部分の動作電圧を適切にオフセットすることによって、ランプが定電流モードになるようにすることです。

提案されたバージョンの回路の欠点は、分極電圧を必要とする酸化物コンデンサの使用です。この場合、分極は、抵抗R11の抵抗を4つに分割し、この共通のライニングが-Ve電源バスに接続されたXNUMXつの同一のダブルキャパシティコンデンサ（CXNUMX）を連続して（共通のマイナスで）分割することによって実現されます。数百キロオームの抵抗を持つ抵抗器を介して。

UMZCH設計では、国内の要素を使用できます：6P14Pランプ、KD226G、KD226Dダイオード（BR1ブリッジ用）、コンデンサC1、C2 - K73-17、K78-2、C3、C4 - K50-16、K50-35または酸化物-半導体 (C4 の場合 - たとえば K53-18)。トランジスタ 2SC2547E は KT605A、KT605B と互換性があります。 KT604、KT969。オペアンプTL072マイクロ回路を国産のK140UD25、K140UD26、K140UD18、K544UD1と任意の文字インデックスで置き換えることができます。

抵抗器 - 適切な電力の MLT。抵抗器 R7、R8 にかかる電圧が大きいため、220 つの抵抗器 (MLT-110) をそれぞれ 0,5 kΩ の抵抗値で直列に接続すると、XNUMX kΩ の抵抗値が得られます。

文学

「ElectronicsWord+Wireless Word」、1995年、No。10、p。 856

出版物: cxem.net

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