コモンベース回路による電圧増幅器を備えたUMZCH。スキーム、説明

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ベース接地回路による電圧アンプを備えた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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最近まで、古典的なパワーアンプ構造 [1] がアマチュア無線家の間で人気があり、UMZCH 入力の差動段に共通エミッタトランジスタを備えた電圧増幅段が搭載され、その後に電力増幅段が続きます。 XNUMX段またはXNUMX段の電流増幅器。このような構造は現在、UMZCH 集積回路の基礎となっています。

過去 60 年間、この回路はほとんど変化しておらず、強力な電界効果トランジスタの普及により、そのバリエーションが増加しています。非線形歪みの低い値によって測定される必要なパラメータを提供し、出力電力とゲインの計算に簡単に対応できます。静的モードでデバイス全体の高い安定性を保証する入力差動段を使用する利点は、非常に理解できます。 XNUMX 段または XNUMX 段のエミッタフォロワである出力段は、供給電圧 (より正確には、その半分) に見合った、デバイスの出力でのほぼ完全な電圧スイングで最小限の高調波歪みを導入します。電圧増幅器、つまりドライバーの場合、事態はより複雑になります。バイポーラトランジスタが存在してから XNUMX 年以上にわたって、共通エミッタ (CE) を備えた回路へのバイポーラトランジスタの組み込みが十分に研究されており、すべての長所と短所が特定されており、すべてのアナログおよびデジタルでの使用に役立っています。 DCアンプだけでなく、広い周波数範囲のデバイス。

OE回路によるトランジスタカスケードの欠点には、温度安定性が低く、最も線形な増幅モードからはほど遠いことが含まれます。それと、大部分のデバイスの別の両方が、カスケードの動的特性とそのゲインを低下させるさまざまな種類の負のフィードバックによって排除されます。さらに、リスナーの耳は何年にもわたって古典的なトランジスタアンプのサウンドに慣れてきており、ほとんどのリスナーは新しい要求をしません。

共通ベース回路に準拠した電圧増幅器を備えたUMZCH
図。 1

説明されているUMZCH（図の図）では、ドライバ段はバイポーラトランジスタVT6、VT7で組み立てられ、共通ベース（OB）回路に従って接続されています。このようなカスケードは、周波数応答が優れており、大きな出力信号振幅を得ることができます。これは、OB 回路に従って接続されたトランジスタの飽和電圧が、OE 回路に従ってトランジスタが接続された同様のカスケードよりも低いためです。

もちろん、OB回路によるカスケードにも欠点がないわけではありません。それは電流増幅を提供しないため、電流はその前にある差動段で増幅する必要があり、複合トランジスタで組み立てることができます。

デバイスの入力には、1 kHzを超える周波数の信号を通過させないフィルターR3C100があり、そこから、無極性酸化物コンデンサのアナログを介してUMZCHの反転入力に信号が供給されます。 C1、C2。分極バイアス電圧は、抵抗 R2 を介してこれらのコンデンサの接続点に印加されます。同じ入力は、抵抗 R14 を介してデバイスの出力から OOS 信号を受け取ります。差動段の各アームを流れる電流と、電圧増幅段のコレクタ電流は 3 mA です。そのすべての欠点に対して、反転増幅器は、非位相反転増幅器よりも安定していることで知られています。

エミッタフォロワの 8 つのステージで構成される出力ステージには、トランジスタ VT9 と VT15 の静止電流と温度条件を安定化するための、やや非標準的なユニットがあります。これにより、出力段の初段の静止電流が安定し、抵抗 R12 の両端の電圧が安定します。これ。したがって、それはトランジスタＶＴ１２およびＶＴ１３の静止電流の安定化につながり、そのエミッタ回路にはワイヤ抵抗Ｒ１６およびＲ１７がある。著者の長年の実践が示しているように、このような安定化回路はスイッチング歪みを大幅に低減し、「トランジスタ音」の特徴である高次高調波の出現につながります。著者は、この技術的ソリューションを設計と修理の実践で 13 年以上使用しており [16]、それ自体が十分に正当化されています。スムーズな「ステップ」は OOS 回路によって適切に追跡され、出力段の動作がいわゆるエコノミークラス A モードに近づき、オーディオ信号の再生に対する主観的な認識がより簡単で透明になります。ラインは、二次巻線の中間点を出力せずに主電源トランスを使用する場合の回路を示しています. R17 と R2 は電源回路に必要であり、抵抗器 R20 はワイヤジャンパーに置き換え、ヒューズ FU21 は除外する必要があります.

アンプのパラメータについて簡単に説明します。 2 V の感度で、説明されている UMZCH は、8 オームの抵抗を持つ負荷で 120 W の正弦波電力を提供します. 4 オームの抵抗を持つ負荷を使用する場合、出力トランジスタの数は抵抗とともに 180 倍にする必要がありますそれらのエミッタ回路を使用すると、最大200 ... 40 Wの出力正弦波電力を得ることができます。正弦波信号の基本波高調波を 0,03 dB 抑圧するアクティブノッチフィルターによるオシログラフ観察では、高調波歪みのレベルが約 14 °O であることが示されました。OOS 回路の抵抗 R3 の値と図に示されている入力 R26 の抵抗、ゲインは XNUMX dB です。

アンプを取り付けるために、ブレッドボードが使用されました, その上に差動段と5チャンネルの電圧アンプが組み立てられました. 正と負の極性のそれらの電源回路は、コンデンサC6、CXNUMXの端子で「スター」によって接続されています,それぞれ
出力段電流安定化ユニットとともに、出力段全体を共通のヒートシンク上に組み立てました.各チャンネルの強力なトランジスタ（VT10-VT13）を共通のヒートシンクに取り付け、電流および熱安定化回路を実装することが重要です.出力段の電源回路は、コンデンサ C8、C9 および C10、SU の端子でそれぞれ「スター」によって接続されます。

主電源変圧器 T1 は、少なくとも 250 A の電流で 70 V の電圧を定格とする 3,5 次巻線を使用して、少なくとも XNUMX W の総電力を持つ必要があります。

出力段のすべてのトランジスタは、少なくとも 1200 cm2 (チャンネルあたり) の面積を持つヒートシンクに取り付ける必要があります。

酸化物コンデンサC1、C2の代わりに、1 Vの電圧（K2,2-63、K73-16）で73 ... 17μFの容量を持つ2つのフィルム（ポリエチレンテレフタレート）コンデンサを使用できます。分極抵抗 R7。ブロッキングコンデンサC8、C1の静電容量は、2,2 ... XNUMX uFに増やすことができます。

アンプの調整は、正しい取り付けと回路図への準拠を確認することから始めます。筆者版では差動段と電圧アンプが別基板に実装されているので、まずこのノードを出力段に接続せずに確認した。これを行うために、トランジスタVT6とVT7のコレクタと抵抗R14の出力は、スキームに従って、一時的に一緒に接続されました。この接続点でアンプに電力を供給した後、電圧は 1 ～ 15mV を超えてはなりません。図で指定された値に準拠しているかどうか、差動段と電圧増幅器の肩の電流をチェックすることも役立ちます。

確認後、ヒューズの2つ（FU3またはFU150）の代わりに電流計をオンにして電圧アンプを出力段に接続し、電源電圧を印加して、デバイス全体の消費電流がそれ以上でないことを確認してください。 200 ～ 100 mA 未満 (原則として XNUMX mA を超えません)。また、デバイスの出力電圧がゼロに近いことを確認する必要があります。

次に、8 オームの抵抗器とオシロスコープを UMZCH 出力に接続することにより、オシロスコープをさまざまな信号レベルで使用して自己励起または重大な過電流がないことを確認するために、UMZCH 入力に方形信号を適用する必要があります。電圧降下によるサージ。これがまだ存在する場合は、コンデンサC4の容量を増やす必要があります（著者のバージョンでは、アンプはそれがなくても安定しています）。

電源を入れた直後は、出力トランジスタの静止電流が70〜90mA以内でなければならないことに注意してください。ただし、120分のウォームアップ後、150〜XNUMX mAに上昇し、安定するはずです。

文学

1. Danilov A. A. 低周波の精密増幅器。 - M.: ホットライン - テレコム、2004 年、p. 56、57。
2. Sapozhnikov M. 非標準のオペアンプを含む UMZCH の改良。 - ラジオ 2000、No. 8、p. 17.

著者: M. Sapozhnikov、ガネイアビブ、イスラエル; 出版物: radioradar.net

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