バイポーラトランジスタのパワーアンプ。スキーム、説明

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バイポーラトランジスタによるパワーアンプ。無線エレクトロニクスと電気工学の百科事典

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提案されたアンプは非線形歪みが低く、抵抗が 70 オームの負荷で最大 4 W の公称電力を供給できます。著者は、複雑な負荷に対する保護動作の可能性を排除するために、強力なトランジスタとスピーカーの電子的保護を放棄し、電源回路にヒュージブルリンクを含めることに限定しました。ただし、信頼性と電力を向上させるために、ボードには追加の強力なトランジスタのペア用の要素が配置されています。

多種多様なパワーアンプ回路の中からパワーアンプ回路を選択することがいかに難しいかは多くの人が知っています。ここで提供される UMZCH は、幅広いアマチュア無線家向けに開発されており、注目すべき技術的特徴を備えており、自然で緻密なサウンドを提供します。組み立てとセットアップが比較的簡単で、細部までこだわりがなく、安定性と信頼性が高くなります。

パワーアンプの 1 つのチャネルの図を図に示します。 XNUMX. 以下のパラメータは安定化電源を使用して測定されます。

技術特性

抵抗4オームの負荷での定格出力電力W.......70
8オーム……40
周波数帯域20～20000Hzにおける周波数応答むら、dB・・・±0,5
クローズ入力でのノイズおよびバックグラウンド電圧、mV 以下 ..... 1
帯域 20 ～ 20000 Hz の定格出力電力における高調波歪み率、%、それ以上 ......0,003
定格入力電圧、mV ......550
入力インピーダンス、kΩ........68
出力インピーダンス（R29L1回路付）、オーム……0,04

ハイパスフィルターC1R2とローパスフィルターR1C2を通した入力信号は、安定した電流源がトランジスタVT2に接続されているエミッタ回路のトランジスタVT3、VT1の差動段に供給されます。カスケードのコレクタ回路では、トランジスタ VT4、VT5 のカレントミラーが使用されます。次に、信号は、VT8 トランジスタのエミッタフォロワの形式のバッファ負荷を備えた VT9 トランジスタの電圧増幅器 (VU) をたどります。この場合のバッファにより、UN をアンロードし、非線形歪みを低減する補正 OS を導入することができます。さらに、電圧増幅された信号が出力段に供給されます。

出力段はトランジスタ VT10 ～ VT15 で構成され、7 段のエミッタフォロワです。トランジスタ VT6 は静止電流を設定し、強力なトランジスタのオフセット熱補償を実行します。トランジスタ VT7 は、VT28 のエミッタフォロワおよびバイアス回路の安定した電流源です。 R15C1 回路は、UMZCH を高周波での自己励起から保護します。 L29R7 回路は、容量性負荷を備えたアンプの安定性を高めます。ダイオード VD8、VD26 は出力トランジスタを逆極性電圧から保護し、抵抗 R27、R7 はモードの熱安定性を高めます。コンデンサ CXNUMX は位相を補正し、トータルフィードバック (OOS) によってカバーされるアンプの安定性を確保します。

アンプには以下の部品が使用できます。抵抗器 R26、R27 - 電力 5 W のセラミック、R28、R29 - MLT-1、残り - MLT-0,125 または MLT-0,25。抵抗 R6、R7、R10、R11 は、±2% 以内の偏差で選択する必要があります。

米。 1（クリックで拡大）

コンデンサ C1、C5、C8、C11 ～ C14 ～ K73 ～ 17; C4、C10、C15 - KM-5、KM-6 または K10-47; C2、C7 - 正規化された TKE を含むセラミック、たとえばグループ M75 ～ M750。ダイオード KD521V は 1N4148 に置き換えることができます。トランジスタの可能な代替品: BD139 - KT817G 用。 BD140 - KT816G 上。強力なトランジスタ 2SC5200、2SA1943 は KT8101、KT8102 と交換可能です。極端な場合には、KT819GM、KT818GM を使用することも可能です。コイル L1 - 内径 10 mm の単層で、銅直径 8 mm のワニス絶縁された銅線が 0,7 回巻かれています。

バイポーラトランジスタパワーアンプ
米。 2 (a,b)

アンプは 125x110 mm のプリント基板上に組み立てられています。その変形例の 2 つを図に示します。対応する部品の配置は図２ａに示されている。 2,6. 基板には、出力トランジスタの 2,5 番目のペア用のスペースが用意されています。これは、たとえば、出力電力を増加する場合、またはそれほど強力ではないトランジスタを使用する場合に必要になる場合があります。一般に、アンプには特別な設置は必要ありません。よく知られているルールに従うだけで済みます。断面積が少なくとも2 mm10の電源と負荷を接続するワイヤは、全長に沿って15 ... XNUMX mmのピッチでねじる必要があり、束ねずに取り付けられます。アンプの入力はシールド線で接続されています。

強力なトランジスタは、マイカスペーサーを介して約800 cm2（チャネルあたり）の表面積を持つヒートシンクにマウントされています。熱伝導率を高めるためにサーマルペーストを使用してください。トランジスタVT12、VT13には、面積10 ... 15 cm2の小さなヒートシンクを取り付ける必要もあります。温度依存のバイアス電圧源として使用されるトランジスタ VT7 は、強力なトランジスタの XNUMX つのケースの隣に配置し、熱接触を良好にする必要があります。アンプは、一点で共通線に接続された非磁性金属シャーシに取り付けることが望ましい。

正しく取り付けられているかを確認した後、アンプの入力を短絡し、同調抵抗器 R17 のエンジンを図に従って上の位置に設定し、出力にオシロスコープを接続します。ヒューズ（ヒューズ）の代わりに、電力1 ... 2 W、抵抗30 ... 50オームの電流制限抵抗器がはんだ付けされています。電源を投入した後、アンプの出力に定電圧がないこと (許容値 ± 15 mV) と自己励起がないことを確認します。次に、保護抵抗器がはんだ付けされ、ヒューズリンクがその場所に取り付けられます。次に、トリマ抵抗 R17 を使用して、出力トランジスタの静止電流は、抵抗 R100、R26 の両端の電圧降下 (27 mV に等しい) によって導かれ、20 mA に調整されます。アンプを 10 分間ウォームアップした後、静止電流を調整します。これで調整は完了したと考えてよいでしょう。

PSU を選択するときは、ユニット内のパルスコンバータは、寸法と重量が小さいにもかかわらず、広い周波数帯域で強力な干渉源であり、それとの戦いが必ずしも正当化されるわけではないことに留意する必要があります。したがって、整流器を備えた従来の主電源変圧器を使用することが望ましいことがよくあります。変圧器はチャンネルあたり少なくとも 150 W の電力を持たなければなりません。これは、アンプの最大電力における電源電圧の「ドローダウン」を小さくするのに役立ちます。ダイオードは、少なくとも 10 A の直流電流用に設計する必要があります (KD2999A、KD2999B など)。順方向電圧降下が低いため、熱放散が減少し、電源全体の効率が向上します。

必要に応じて、このアンプには出力トランジスタの電流保護を装備できます。たとえば、P. Zuev による記事「マルチループフィードバックを備えたアンプ」(「Radio」、1984 年、No.11、29 ～ 32 ページ) で説明されています。 ; No. 12、42、43ページ）。

著者: V. グレチシュキン

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