高品質で経済的なパワーアンプ。スキーム、説明

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高品質で経済的なパワーアンプ。無線エレクトロニクスと電気工学の百科事典

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ご存知のとおり、対称広帯域ファイナルアンプ LF は、出力パワーのすべてのレベルで最小限の歪みをもたらします。これらの特性を備えた高品質アンプの最も先進的なバージョンの 1 つが [2] で公開されました。このアンプの詳細な説明は [3] にも記載されています。アンプは追加構造のトランジスタで設計されており、入力から出力まで対称かつプッシュプルです。二重差動段は入力でスイッチオンされ、出力段の各アームは電圧伝達係数が 4 より大きい負帰還 (NFB) でカバーされたアンプです。これらの回路ソリューションの利点は、これらの著作と Radio マガジンのページの両方で詳細に説明されています [XNUMX、XNUMX]。

高品質で経済的なパワーアンプ
図 1 高調波係数 0,2% に相当する最大出力電力の負荷抵抗に対する依存性 (曲線 1) および負荷抵抗 7,7 オームでの電源電圧に対する依存性 (曲線 2)

国内の素子ベースで同様のスキームに従って組み立てられたアンプのいくつかのインスタンスをテストしたところ、50つの欠点が明らかになりました。それは、低抵抗負荷*で動作するときの電源電圧利用率（SIF）の大幅な低下です。そして、これには所定の電力を得るために電源電圧を上げる必要があり、効率の低下、出力トランジスタの熱レジームの悪化、アンプの寸法の増加につながります。この方法では、残りの特性を維持しながら、アンプの出力インピーダンスを 35% 低減します。

以下に説明するアンプは、ハイパワーの広帯域オペアンプとして使用するだけでなく、ハイエンドのサウンド再生設備でハイパワーのオーディオ信号を増幅するのにも適しています。

アンプの主な技術的特徴

定格 (正弦波) 出力電力、W、負荷抵抗あり、オーム:
8 .................................... 48
4 ................................................................... ……60
不均一な周波数応答を持つ再生可能な周波数の範囲
0,5 dB 以下、出力電力 2 W、Hz。。。。 10...200000
20 ～ 20000 Hz の範囲の定格出力電力における非線形歪みのレベル、% ..... 0,05
定格入力電圧（実効値）、V0,8
入力抵抗、kΩ。。。。。。。。。。。。。 47
出力インピーダンス、オーム .................................... 0,02

パラメータは、アンプが±31,5 Vの安定化電源から電力供給されたときに測定されました。非安定化電源を使用する場合、特性を維持するには、フィルタの静電容量に応じて、電源電圧を1 ... 3 V増やす必要があります。コンデンサー。なお、非線形歪みのレベルについては、筆者が使用できる測定器の能力により、上限値を記載しております。

また、入力に立ち上がり時間0,1μsの電圧降下を加えた場合の過渡特性が確立するまでの時間を測定しました。出力振幅が 10 V の場合、出力振幅は約 1 μs であることが判明し、平坦部のスパイクは 15'% 以下でした。図上。図1は、0,2%の高調波係数に対応する最大出力電力の、±31,5Vの安定化電源での負荷抵抗RH（曲線L）およびRH 7,7オームでの電源電圧への依存性を示しています（曲線L）。曲線2)。
アンプの回路図を図に示します。 2. 入力段は、追加構造のトランジスタ VT1、VT3 と VT2、VT4 で作られた 5 つの差動アンプ (並列接続) で構成されます。トランジスタVT6、VTXNUMXの電流発生器は、差動ペアの合計エミッタ電流の値（約XNUMX mA）の安定性と、電源回路のデカップリングを保証します。出力アンプへの信号は、制御されたジェネレーターから供給されます。

電流 (VT7、VT8) は逆位相で動作します。このような含有物により、「蓄積」電流が 39 倍になり、非線形歪みが減少し、周波数特性が改善されました。アンプ全体。対称出力アンプの各アームはダーリントン方式に従って作られています。これは40段アンプです（9段では、トランジスタは回路に従って共通エミッタで接続され、24段では共通コレクタで接続されます）。アンプは周波数依存の OOS によってカバーされており、この OOS によってその電圧伝達係数が決まり、可聴範囲では 4 に近くなります。抵抗器 RXNUMX (RXNUMX) から得られるフィードバック信号は出力トランジスタの電流の変化に比例するため、このトランジスタの動作点の厳密な安定化がさらに実行されます。出力段のバイアス電圧は、トランジスタ VTXNUMX のコレクタ - エミッタ接合の抵抗によって決まり、抵抗 RXNUMX によって調整されます。バイアス電圧は、強力なトランジスタの XNUMX つのヒートシンクに取り付けられた VDXNUMX ダイオードによって熱的に安定化されます。

抵抗器 R33 を通る直流電流の合計 OOS は、すべてのステージのモードを安定させ、出力電位を入力 (ゼロ) に近づけます。 R17C5 回路は、アンプをゲイン約 27 dB のアクティブフィルタに変換することにより、AC FOS の深さを低減します。

高品質で経済的なパワーアンプ

補正要素 R16、C4、C6 ～ C11 はアンプの安定性を確保し、その周波数応答を均一化します。 R2C1 パッシブローパスフィルターは、RF 信号が入力に入るのを防ぎます。チェーン C12R45L1R47 は、負荷抵抗の無効成分を補償します。トランジスタ VT12 および VT13 には、出力トランジスタを電流および電圧の過負荷から保護するユニットが組み込まれています。抵抗 R1 により、必要に応じて、プリアンプからの信号レベルと使用するスピーカーの能力に応じて出力電力を制限できます。

アンプは、厚さ 3 mm の両面箔ガラス繊維でできた、寸法 142X72 mm のプリント基板 (図 1,5) に取り付けられています。詳細の側面 (図 4) では、フォイルは連続した「グランド」フィールドの形で残されます。半径 1,5 ～ 2,5 mm 以内の部品のリード線用の穴の周囲の箔を除去しました。

ボードの外側には、少なくとも1 cm3の面積のヒートシンクに固定されたヒューズFU16〜FU17、トランジスタVT1000、VT2、およびダイオードVD4があります。さらに、抵抗器 R1 をフロントパネルに取り付けることができるため、最大出力電力を迅速に調整できます。

高品質で経済的なパワーアンプ

図に示されているものに加えて、KT342A、KT342B、KT313B、KT315、KT361 (インデックスは B ～ E) など、他の低電力高周波シリコントランジスタもアンプで使用できます。トランジスタ VT14 および VT15 (交換可能 -KT816V、KT816G および KT817V、KT817G または KT626V および KT904A) には、23X X25X12 mm の寸法のリブ付きヒートシンクが装備されています。 KT818GMおよびKT819GMトランジスタは出力トランジスタとして使用でき、電源電圧の上昇により(図1を参照)、70ワットを超える電力を得ることができます。

ツェナーダイオード VD1 には、D816G または 2S536A、VD2、VD3 -KS147A を使用することもできます (抵抗器 R11 および R14 の抵抗値を適切に補正した場合)。

SP5-3 タイプの抵抗器をトリマーとして使用しました。抵抗器 R39、R40、R46、R47 は直径 0,8 mm の高抵抗線で作られ、抵抗器 R35、R38、R45、R47 は MOY、残りは MLT です。インダクタ L1 は、抵抗ケースが満たされるまで、PEV-47 2 ワイヤを使用して抵抗 R0,8 上に 2 列に巻かれます。コンデンサ C50 - IT または K6-5、C50 - K6-XNUMX、残り - KM。

アンプの設定は以下の通りです。まず、強力なトランジスタを接続せずに、負荷ダミーをアンプの出力に接続し、電源電圧を徐々に増加させ、消費電流のサージや負荷両端の電圧の大幅な低下がないことを確認します。正しい取り付け。その後、出力トランジスタが接続され、抵抗R18は出力電圧をゼロ近く（10 mV以下）に設定し、抵抗R24は静止電流を15 ... 25 mAのレベルに設定します。

結論として、このアンプでは比較的多数のトランジスタが使用されているが、その製造容易性によって補われていることがわかります。使用される回路ソリューションと局所的な環境保護の存在により、慎重な調整を行わなくても高性能と良好な再現性が得られます。この場合、トランジスタの事前選択は実質的に必要ありません。電源電圧の最適な使用と低い静止電流により、アンプは経済的です。また、電源電圧を変更することで、4 ～ 15 オームの負荷で幅広い最大出力電力を得る可能性があります (さらに、抵抗 R21 と R25 を流れる電流が 10 Ω以内になるように抵抗 R20 と RXNUMX を選択する必要がある場合があります)。 XNUMX mA) により、このアンプを多用途に使用できます。

出版物: cxem.net

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