300Wサブウーファーアンプ。スキーム、説明

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300Wのサブウーファーアンプです。無線エレクトロニクスと電気工学の百科事典

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導入

高出力の低周波アンプは、本質的に製造が常に非常に難しいため、従来の設計に起因するものではありません。組み立てプロセスでのわずかな間違いは、すべてを最初からやり直す必要があるという事実につながり、これは非常に高価な楽しみになります。

説明したアンプは、明らかにシンプルでサイズが小さいにもかかわらず、かなり本格的な設計です。このアンプは、経験豊富なアマチュア無線家であれば数時間で組み立てることができます。このアンプを組み立てるときは、プリント基板を使用することをお勧めします。初めてのメジャービルドである場合は、このアンプをビルドしないでください。

回路内の DC 電圧は 110 V に達し、重大な感電につながる可能性があります。

出力トランジスタによって消費される電力は非常に高い値に達するため、出力トランジスタを取り付ける際には、出力トランジスタとラジエーターの間の良好な熱接触を確保するための措置を注意深く観察する必要があります。

このアンプは、サブウーファーでは通常のように、4 オームの負荷で短期間動作するように設計されています。

アンプを定格出力モードで長時間動作させる場合は、少なくとも 8 オームの抵抗を備えたスピーカーにアンプを負荷する必要があります。同時に、アンプは長時間効率的に動作し、約 150 ワットの電力を供給できます。抵抗が 4 オームの負荷に対して定格電力で連続モードで動作するには、さらに 4 つの出力トランジスタを追加で取り付ける必要があります (アンプの各アームに 2 つ)。

アンプには、出力トランジスタが出力を短絡するのを防ぐ機能がありません。出力を短絡すると、出力トランジスタが即座に破壊されます。

構造的には、アンプはサブウーファーのハウジング内にあります。

アンプは、電源電圧の変化が±5 V以内であれば性能を維持します。

説明

アンプの回路図を図1に示します。 XNUMX.

（クリックして拡大）

このアンプは、バイポーラ電源と入力に差動段を備えた、最新の低周波アンプの伝統的な方式に従って作られています。チェーン R1、C2 は、無線周波数干渉をフィルタリングする役割を果たします。

信号は、容量 1 マイクロファラッドの無極性コンデンサ C4,7 を介して入力に加えられます。この静電容量のインピーダンスは、非常に低い周波数での周波数応答の小さなロールオフを提供します。容量が 1 μF のポリスチレンまたはフッ素樹脂誘電体を備えたコンデンサを使用する場合、公称入力抵抗が 22 kOhm の場合、周波数 7,2 Hz での妨害は約 -3 dB になります。

差動段はトランジスタ VT2 と VT3 で構成されます。トランジスタ VT1 は電流源の機能を実行します。トランジスタＶＴ３のベースは、抵抗Ｒ１２を介して増幅器の出力に接続されている。非ゼロの DC 電圧がアンプ出力に現れるとすぐに、差動段によって増幅された誤差信号が後続の段に送られ、DC 出力電圧がゼロになるようにモードが変更されます。トランジスタ VT3 と VT12 のパラメータが同一の場合、負荷には直流電流が流れないため、負荷回路の絶縁コンデンサは使用できません。

トランジスタ VT2 によって増幅された低周波信号は、負荷抵抗 R5 から取り出され、トランジスタ VT4 のベースに供給されます。

さらに、増幅された低周波信号は、トランジスタ VT5 ... VT8 に基づくプッシュプル増幅器に供給されます。ダイオード VD2 と VD3 は出力段トランジスタの初期バイアスを提供し、ラジエーターにも配置されます。アンプのヒートシンクと熱的に良好に接触している必要があります。この規則に違反すると、出力トランジスタの温度領域が制御不能になり、その結果、熱過熱により端子トランジスタの出力が停止します。

出力段にはトランジスタ2SC3856と2SA1492を使用します。それぞれ、より安価な MJ21193/MJ21194 または 2SC3281/2SA1302 に置き換えることができます。 VD1 LED (図 1) として、低電力の緑色のグローを使用できます。抵抗器R10、R11、およびR22は1 Wの電力でフィルムに接続され、R16 ... R21は少なくとも5 Wの電力で配線され、フィルムの残りの部分は0,25 Wです。出力段はクラス B モードで動作するため、アンプの高周波領域での歪みが増加します。

低周波領域での深い OOS により、周波数 1 kHz で約 0,04% の歪みを得ることができます。

出力電力が 250W の場合、過渡電力のピークは 300W 以上に達する可能性があります。電源に強力なトランスと大きなフィルター容量定格を使用すると、最大 350 ワットの出力電力でアンプの安定した動作を保証できます。この場合、出力段は図3の回路に従って組み立てる必要があります。 4 つの強力なトランジスタ VT13...VT16 と低抵抗抵抗 R23...R26 を追加することで、XNUMX を実現します。

（クリックして拡大）

アンプの帯域幅は広いにもかかわらず、10 kHz を超えると歪みが大きくなります。

ピーク電力を測定すると、電源電圧は 56 オームで 50,7 V から 8 V に、47.5 オームで 4 V に低下しました。

図上。ピーク過負荷インジケータの図である。

増幅器のパラメータを実験室で測定したところ、以下の結果が得られました。

出力電力、W at RH = 4 オーム....240
ピーク電力、Timp での W = 5 ms......185
at Timp = 10 ms......172
定格入力電圧V......1,3
自己雑音レベル、dBV......63
信号対雑音比、dB......92
歪み率、%.....0,4
Рout = 4 W、F = 1 kHz で......0,04
Рout = 4 W、F = 10 kHz で......0,04
立ち上がり時間、V/µs......>3
帯域幅、kHz......30

過負荷インジケータは、アンプの動作モードを監視するように設計されています。インジケーターの入力 a と b は、差動増幅段のベース回路に接続されています。アンプの線形動作モードでは、点 a と点 b の電圧は等しくなります。アンプが過負荷になった場合、差動段のトランジスタ VT3 のベースに供給される歪んだフィードバック信号が入力信号と異なり、DA1 マイクロ回路のピン 1.1 に誤差電圧が発生します。 DA1.2のアンプによって増幅され、ピーク検出器DA2.1..DA2.2に供給されます。過負荷インジケータは、トランジスタスイッチ VT3 のコレクタ回路に含まれる VD1 LED - 赤です。たとえ短期間のエラー信号が発生した場合でも、LED の点灯時間は C3R12 チェーンの時定数によって決まります。インジケータの調整は、出力信号の非線形歪みが存在する場合に VD5 LED が点灯する位置にポテンショメータ R9 と R3 のスライダを設定することで構成されます。

電源ユニット

電源回路を図に示します。 4. 変圧器は少なくとも 400 W の電力と 2 x 40 V の出力電圧で使用する必要があります。

300Wサブウーファーアンプ

コンデンサC1は少なくとも240 Vの電圧、ブリッジ整流器 - 35 Aの電流、フィルタコンデンサ - 少なくとも63 Vの動作電圧、フィルタコンデンサ容量 - 4700 ... 10000 μF用に設計する必要があります。

著者: ELLIOTT SOUND PRODUCTS、PO Box 233、Thornleigh NSW 2120、オーストラリア

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