電界効果トランジスタの UMZCH。スキーム、説明

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電界効果トランジスタの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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強力な電界効果トランジスタを備えた前述のUMZCHは、高温安定性が特徴で、静止電流が低く、負荷の短絡を恐れず、非常に安定していて信頼性があります。提案された設計の特徴には、出力電流が制限されているため、公称インピーダンスが 8 または 16 オームのスピーカーを使用する必要があることが含まれます。

アンプ仕様

8オームの負荷での定格出力電力、W......32
感度、V ...... 1
入力インピーダンス、kΩ......20
周波数 20 kHz での OOS 深度、dB......36
Pout = 8 W、周波数 20 kHz での高調波歪み率、%、... 0,015 以下

アンプの S/N 比は測定されていませんが、スピーカーの近くでは、UMZCH がオンになっているときに目立ったノイズは聞こえません。

このデバイスの主な特徴は、水平チャネル構造の高周波発生電界効果トランジスタ (KP904A) を使用していることです。 [1] で知られているように、このタイプの MIS トランジスタは、比較的線形な伝達特性と高速性によって特徴付けられます。ただし、特性の傾きが比較的低く、オン状態抵抗が増加するため、トランジスタの最大電流が制限されます。

KP904Aトランジスタの実験から判明したように、スループット特性の初期セクションの曲率は重要ではなく、約30mAの静止電流では、出力段のスループット特性はすでに非常に線形であるため、スイッチング歪みが判明します。非常に低いこと。これらのトランジスタの静電容量の値が比較的小さいため、強制的な再充電を拒否することができます。

KP904 シリーズのトランジスタは、飽和効果がない状態で大幅な線形ゲインと速度を提供するため、電圧アンプとしても有望です。かなり線形な特性のため、このようなアンプの歪みには、バイポーラトランジスタで発生するような広いスペクトルの高調波がありません。

アンプ自体は中程度の深さの一般的な OOS で覆われており、実際にはすべてのオーディオ周波数で減少しません。インパルス信号に過負荷を与えたり、速度特性を低下させたりする「前方」または「後方」の補正は使用されません。

UMZCH スキームを図に示します。 1. LPF R2C1 を通過した後の入力信号は、トランジスタ VT1 ～ VT4 で構成される差動増幅器の入力の 5 つに入力されます。複合トランジスタの使用により、入力段とその入力インピーダンスの線形性が向上します。カスケード電流発生器は VT2 で作成されます。ダイオード VD3、VD11 および抵抗 R12 は電流を設定し、抵抗 R1 は高周波でのカスケードアームの対称性を改善します。この発電機自体は、ツェナーダイオード VD3 によって決定される電圧によって電力が供給されます。静止電流が 1 mA の差動アンプは、約 360 kHz で 300 dB のゲイン低下があります (後段の入力容量は約 XNUMX pF)。

（クリックして拡大）

第 6 段の出力からの逆位相信号は、第 7 差動段 (メイン電圧増幅器) の強力な電界効果トランジスタ VT904、VT7 のゲートに接続されます。ここでは、VT20 ドレイン電流 20 mA で特性の傾きが高く、周波数 170 kHz - 約 25 で大きなゲインを持つため、強力な KPXNUMXA トランジスタが使用されています。カスケードは最大 XNUMX Veff の電圧を生成します。静止電流は、高いスルーレートと直線性を実現するように選択されます。

電圧アンプの出力から、信号は VT11 のエミッタフォロワを介して強力なトランジスタ VT9 のゲートに入り、VT12 の位相反転段を介して出力段の下側トランジスタ VT10 のゲートに到達します。抵抗 R23 は、出力段の両アームの伝達係数が厳密に同じになるように選択されます。要素 R29 ～ R31、C3 は直流および交流の OOS UMZCH の深さを設定し、コンデンサ C4 は OOS ループの位相補正に使用されます。要素 L3、C23、R27、R28 は、高周波での複雑な負荷によるアンプの正常な動作を保証します。

この UMZCH は、環境保護全体の所定の深さで非常に安定しています。実験として、FOS の深さを一時的に 54 dB に増加し、C2 をはんだ付けしてゲインを 4 に下げました。この場合、不安定性は見つかりませんでした。

電源回路を図に示します。 2. ご覧のとおり、非常にシンプルです。パワーフィルターコンデンサは各 UMZCH チャネルのボード上に配置されていることに注意してください。したがって、各チャンネルは出力段の近くに独自のフィルターを配置します。抵抗 R2 ～ R5 (0,5 オーム) は、電源投入時の突入電流を制限し、アンプの追加のデカップリングを提供します。この方法は [2] で推奨されています。

電界効果トランジスタのUMZCH

UMZCH の保護デバイスは開発されておらず、オン時のトランジェントのクリック音がほとんど聞こえないため、UMZCH 出力のリレーは使用されていません。

パラメータの広がりが小さい 2P904A シリーズのより高価なトランジスタを、説明したアンプの 3 番目の差動段で使用する必要があることに留意してください。初期ドレイン電流を測定するためのアタッチメントのスキームを図に示します。 XNUMX. 初期電流が大きいトランジスタは、一般に急峻度が大きくなります。

電界効果トランジスタのUMZCH

アンプの取り付けについて少し。このアンプ用のプリント基板は開発されておらず、容積測定実装を備えた XNUMX チャンネルレイアウトのみが作成されています。プリント基板の設置または自己配線を行うときは、いくつかの重要な点に注意する必要があります。

電源回路のコモン線（図では太線）と信号回路のコモン線（細線）は10Ωの抵抗（R33）で分離されています。

この図では、電源回路 VT12 には、タンタルコンデンサ C8 によって分路されたダイオード VD22 が含まれています。これらの要素は、VT12 KP904A の特定のインスタンスの初期ドレイン電流が 5 mA を超える場合にのみ取り付ける必要があります。この場合、この「スタンド」が必要になるだけです。それでも、VT12 の代わりに初期ドレイン電流が 5 mA 未満のインスタンスをインストールし、上部肩または差動アンプに大電流のトランジスタをインストールした方がはるかに良いでしょう。

設置中、要素と導体のすべての結論はできるだけ短くするように努め、電力の結論は太くする必要があることを思い出してください。ドレイン VT11 とソース VT12 (またはダイオード「スタンド」) がフィルターコンデンサーの端子に直接接続されていることが重要であり、ここでの導体の長さは最小限にする必要があります。

出力トランジスタ VT11、VT12 は、テレビの水平走査ユニット MS-90 で使用されていた、寸法 65x50x3 mm の個別のリブ付きヒートシンク上に配置されています。放熱板の厚さは5mmで、トランジスタケースの取り付けは直径8,5mmの穴を開けるだけで済みます。

VT8 トランジスタもヒートシンク上に配置する必要があります。著者のバージョンでは、回路基板の両側に配置され、ネジで固定された 40x25x2 mm の 8 枚のジュラルミンプレートで構成されています。設置中、これらのプレートは VTXNUMX コレクタに接続され、増幅された信号の高振幅電圧が作用します。したがって、このようなヒートシンクはアンプの入力回路から離して配置する必要があります。プレートはトランジスタから絶縁できますが、大きな寄生負荷容量が形成され、ステージ出力電圧のスルーレートを大幅に低下させる可能性があるため、プレートを共通のワイヤまたはケースに接続しないでください。

アンプでは MLT-0,125 抵抗を使用できますが、R6 ～ R9 の位置では、公差が 2% 以下の高精度抵抗 C14-2、C29-1 またはオーム計で選択した通常の抵抗を使用することをお勧めします。

コンデンサ C1、C4 - KT-1; C2、C3、C6、C9、C18〜C21〜K73〜17; C7、C22 - K53-4; C23 - K73-9。 5 V の電圧用の酸化コンデンサ C8、C63 - JAMICON。コンデンサ C10 ～ C17 は小型の輸入品 NRZ ですが、大型の JAMICON も適しています。

DPM シリーズまたは同様のインダクタ L1、L2 - D1-0,1、200 mA の電流に対して 500 ～ 100 μH のインダクタンス。コイル L3 は抵抗器 MLT-2 (R27) にターンツーターンで巻かれており、PEV-20 mm ワイヤが 20,8 ターン含まれています。

アンプのセッティングについて。電源を投入した後、DC モードが図に示されているものに対応しているかどうかを確認する必要があります。顕著な偏差が発生した場合の 40 番目の差動段の電流 (11 mA) は、抵抗 R8 を選択することで変更できます。抵抗器 R9、R20 の両端の電圧が大きく異なる (6% 以上) 場合、これはトランジスタ VT7、VT17 のパラメータに大きな違いがあることを示します。より正確に選択することが望ましいです。抵抗 R30 を選択すると、出力トランジスタの静止電流は 40 ～ XNUMX mA に設定されます。

次に、UMZCH を 8 オームの抵抗と同等の負荷に負荷し、周波数 3 kHz、振幅 1 V の信号を 1H ジェネレーターからの入力に加えて、ノイズの存在をチェックします。出力で振幅が約 16 V の正弦波信号この値からの大幅な逸脱または波形の歪みの原因は、通常、誤った取り付けまたは欠陥のある素子の使用です。

さらに、コンデンサ C1 を一時的にオフにすると、振幅約 73 V、周波数 17 kHz の「蛇行」信号が、容量 1,5 μF の K0,25-100 コンデンサを介して UMZCH 入力に供給されます。コンデンサ C4 を選択すると、過渡振動プロセスの最小振幅と持続時間が達成されます。このチェックの後、コンデンサ C1 が所定の位置に取り付けられます。コンデンサがまったく必要ないことが判明する場合があります。これで設定は完了したと考えられます。

このアンプは自然でオープンで軽やかな楽器音を特徴とし、低歪みにより空間情景や音像のマイクロダイナミクスを緻密に再現します。増幅スピーカーとしてAC S-90Dを使用しました。

文学

Dyakonov V.P. 他、強力なフィールドトランジスタ上のデバイスの回路。 - M.: ラジオと通信、1994 年。
Ataev D. I.、Bolotnikov V. A. 高品質のサウンド再生のための実用的なスキーム。 MRB。 - M.: ラジオと通信、1986 年。

著者：Ya.Tokarev、モスクワ

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