Elektroonilised võimendid. Üldinfo, parameetrid ja diagrammid. Eelastme võimendi Integreeritud disainiga alalisvoolu võimendi
Transistori võimendusrežiimi määravad elektroodidevahelised konstantsed pinged ja elektroodide ahelates voolavad voolud. Need on seatud transistori välisahelate elementide abil, mis moodustavad selle lülitusahela. Võimendiseade, selle juhtmestik, toiteallikas ja koormuse vorm võimendi staadium.
Joonis 20 OE-ga transistoril põhineva võimendiastme skeem
Sümbolid diagrammil:
R VX. V~ Ja R OUT V~- transistori V1 sisend- ja väljundtakistus vahelduvvoolule ilma
võttes arvesse välisahela (torustiku) elemente.
R IN.~ Ja R OUT~- võimendi astme sisend- ja väljundtakistus.
R U- signaaliallika takistus.
R H~- samaväärne kaskaadkoormuse vastupidavus vahelduvvoolule.
R VX.SL- järgmise astme sisendtakistus.
U m .ВХ- sisendsignaali amplituud.
U m .OUT- väljundsignaali amplituud.
Märkus. Kõiki vooluahela takistusi mõõdetakse noole suunas, kui vooluahel on katkenud mööda punktiirjooni.
Sõltumata transistori ühendusahelast: ühise emitteri (CE), ühise baasi (CB) või ühise kollektoriga (OC) on võimendiastme elementide otstarve sama.
Vaatleme ühise emitteriga (CE) ühendatud transistori standardjuhtmestiku elementide otstarvet tüüpilises võimendiastmeahelas (joonis 20).
Toiteallika lahtisidumise filter R f S f.
Võimendi toitel alaldist toitefilter R f S F tagab elektrivõrgu alaldatud pinge pulsatsioonide tasandamise E K .
Takisti takistus R Ф valitakse efektiivsuse lubatud vähenemise alusel. võimendi ja ulatub alates oomi murrud lõppfaasis kuni ühikut kOhm väikese võimsusega kaskaadides, nii et ΔU =(0,1…0,2)E K. Siis kondensaatori mahtuvus S F helisagedused võivad ulatuda kümned Ja saduμF ja selle arvutamiseks võite kasutada ligikaudset valemit
S Ф > 10⁄ (2π F Н R Ф)
Põhijagur R B1 R B2.
Kaks takistit R B1 Ja R B2, ühendatud järjestikku vastavalt püsiv vool toitesiini vahel E K ja ühine juhe on baasjagaja toitepinge ja moodustavad algse aluse eelpinge U 0B = U B – U E transistori V1 aluse ja emitteri vahel. See on pinge U 0b määrab transistori töörežiimi: A, B või AB.
Mida väiksem on takistite takistus R B1 R B2 seda kõrgem on kaskaadi temperatuuristabiilsus, kuid samal ajal väheneb kaskaadi sisendtakistus lubamatult muutuv praegune R IN~, mille jaoks R B1, R B2 Ja R VX. V~(transistori sisendtakistus) kaasas paralleelselt.
R ВХ~ =(R VX. V~∙ R B) ⁄ (R VX. V~ +R B), Kus R B =(R B1∙ R B2) ⁄ (R B1+ R B2)
Seetõttu on eelvõimendi astmete tüüpilised baasjaguri takisti väärtused: R B1 – kümned kOhmid, R B2 – ühikud – kümned kOhmid.
Kollektori koormustakistus RK.
Takisti R K moodustab voolutee puhkeoleku kollektorivoolu jaoks Ma 0K, mille määrab transistori V1 valitud töörežiim (A, B või AB).
Kommutaatori suure takistusega koormus R K mõjutab transistori võimendusomadusi, kuna väljundi dünaamilise karakteristiku kaldenurk sõltub selle reitingust. Mida suurem on takisti takistus R K(kümneid kOhme), seda suurem on kaskaadi pingevõimendus K U ja vastupidi, seda vähem R K(sadu oomi) – seda suurem on voolu võimendus K I.
Maksimaalne võimsuse suurenemine on võrreldavatel väärtustel R K Ja R OUT V~(transistori väljundtakistus vahelduvvoolule).
Vahelduvvoolu signaali järgi kollektori koormustakistus R K paralleelselt ühendatud R OUT V~ ja võib viia kaskaadi väljundtakistuse lubamatu vähenemiseni R OUT~ .
Automaatne eelpinge takisti R E.
Transistori emitteri vool Mina E(kui alaline I 0E nii ja muutuv Mina olen E), voolab läbi takisti R E moodustab selle üle pingelangu U E. See pinge on tagasiside pinge U OS, kuna see on seotud transistori sisendparameetritega avaldise kaudu: U 0B = U B – U E,
Kus U B– pinge V1 baasil, mõõdetuna ühise juhtme suhtes.
Nagu järgmistes teemades tõestatakse, on negatiivne tagasiside (NF) vastu võimendi astme parameetrite muutmine, tagades selle režiimi, sealhulgas temperatuuri stabiliseerimise.
Näiteks temperatuuri tõus tºС põhjustab emitteri voolu suurenemist I 0E Ja U E, kuid see vähendab automaatselt algset baasnihet U 0B = U B – U E, mis lülitab transistori välja ja selle tulemusena vähendab emitteri voolu, kompenseerides selle sõltuvust temperatuurist. Sellest ka nimi R E- takisti automaatne nihe. Seega on DC OOS-il kasulik mõju võimendi astme töörežiimi stabiilsusele.
Aga signaalivoolu voolu tõttu Mina olen E läbi R E OOS on moodustatud muutuv vool, mis kahjuks vähendab kaskaadi võimendust. Takistiga paralleelselt ühendades R E suure võimsusega kondensaator S E, on madalaimate töösageduste korral võimalik emitteri ahela ekvivalenttakistust mitme suurusjärgu võrra vähendada.
Kondensaator S E mõeldud negatiivse tagasiside kõrvaldamiseks vahelduvvoolu, mille tulemusena saab võimenduse vähenemist vältida.
Eralduskondensaatorid C P1 C P2– ühendus kõrvaldada vahel kaskaadid poolt püsiv praegune Nende puudumisel sõltuvad kõigi üksteisega galvaaniliselt (otse) ühendatud transistoride töörežiimid. Veelgi enam, esimese transistori režiimi kerge muutus võimendusomaduste tõttu põhjustab viimase režiimis vastuvõetamatu muutuse.
Ultraheli helisagedusvõimendite astmetevahelise eralduskondensaatori võimsus ulatub kümned Ja sadu mikrofaradi(µF) ja väljundühenduse kondensaator valjuhääldi ees - tuhandeidµF. Kõrgsageduslikes ahelates mahtuvus S R väheneb töösagedusega pöördvõrdeliselt. Suure sisendtakistusega väljatransistori kasutamisel on C P aktsiad uF (näiteks 0,1 uF).
2. Võimendi astme tööpõhimõte(Joon.22)
Puhkerežiimis(signaali puudumisel) kollektorivoolu konstantne komponent Ma 0K voolab + E K läbi R K, üleminek EC VT 1, R E, -E K. Kollektori pinge alaliskomponent, kui arvestada I 0E ≈ I 0K, on võrdne:
U 0K = E K - I 0K (R K + R E)
Suurendamisrežiimis, kui kaskaadi sisendisse suunatakse signaal, siis kollektoriahela voolu vahelduvkomponent Mina olen K voolab läbi mitme paralleelse ahela:
1. EC VT 1 → C P2 → EB VT 2 →-E K (ühine juhe);
2. EK VT 1 → R K → S F →-E K;
3. EK VT 1 → S р2 → R B1 → S Ф →-E K;
4. EC VT 1 → C P2 → R B2 →-E K.
Seega koormuse impedants jaoks muutuv signaali vool R n~ on samaväärne takistus paralleelselt kaasatud R K, R B1, R B2, R VX. V 2,
R N~ =(R K∙ R IN.SL.) ⁄ (R K+R IN.SL.),
Kus R VX.SL= (R VX. V 2~ ∙ R B1∙ R B2) ⁄ (R VX. V 2~ ∙ R B1 + R VX. V 2~ ∙ R B2 + R B1∙ R B2)
Joonis 22 OE-ga võimendi astme skeem.
Kasulik on ainult võimendatud signaali väljundvoolu komponent ma olen B2, voolab läbi esimese loetletud haru, kuna ainult seda võimendatakse järgmises võimendusetapis. Ülejäänud alalis- ja vahelduvvoolud, mis voolavad läbi transistori sidumiselementide, põhjustavad toiteallika ja signaali energia hajumist, vähendades kaskaadi efektiivsust.
Signaali läbimine ja töötlemine võimendiastme ahelates on selgelt näha joonisel 22 näidatud ahela iseloomulikes punktides ostsillogrammidest.
Kui kaskaadi sisendile antakse signaal U m .ВХ varem konstantsed pinged ahelas U 0B, U 0K, U 0E muutub pulseerivaks U m B, U m K, U m E, muutudes sünkroonselt sisendsignaali amplituudiga. Ostsillogrammid näitavad, et signaali pinged U m B, U m K, U m E, nihutatakse ajatelje suhtes positiivses või negatiivses piirkonnas konstantsete potentsiaalide hulga võrra nendes punktides U 0B, U 0K, U 0E, sõltuvalt toiteallika polaarsusest "+ E K" või "-E K".
Ainult siis, kui transistor on üks kord sisse lülitatud vastavalt OE-ga vooluringile, väljundsignaali faas (ostsillogrammid U m K Ja selle tagajärjel U m .OUT), muutub kollektorist eemaldatud 180º võrra. Seetõttu nimetatakse kaskaadi, mille transistor on sisse lülitatud vastavalt OE-ga ahelale vastupidine . Transistori muuks sisselülitamiseks OK ja OB abil vaba päev Ja sisend signaalid alati vaste Kõrval faas.
OE, OK, OB-ga transistori ühendusahela määramiseks peate kasutama järgmist reeglit (OE näide):
Kui sisendsignaal on rakendatud põhilised transistori ahel ja väljund eemaldatakse koguja, siis kolmas elektrood – emitter, on üldine sisend- ja väljundsignaali jaoks, olenemata sellest, kuidas see ahelasse kaasatakse.
Joonistel fig 23 ja fig 24 on näidatud ahelad koos transistoridega, millel on ühine kollektor OK ja ühine baas OB, ja on näidatud nende omadused.
Joonis 23 OK-ga võimendi astme skeem.
OK-ga ühendatud transistoriga võimendiastme olulised omadused on:
1. Suur sissepääs R BX (kümneid kOhme) ja väike väljund ( kümneid oomi) vastupanu , mis parandab koordineerimist eelmiste ja järgnevate etappidega.
2. Sisendsignaali ei inverteerita, st. sisend U VX ja puhkepäev SA VÄLJA signaalid on faasis (φ = 0).
3. Pinge võimendus on väiksem kui ühik ( K U< 1 , Aga K I >> 1).
Joonis 24 OB-ga võimendiastme skeem.
OB-ga transistorvõimendi astme omadused on vastupidised OK-ga kaskaadi omadustele. Madalsageduslikes ULF-võimendites (ultraheli helisagedused) praktiliselt ei kasutata kaskaade, mille transistor on sisse lülitatud vastavalt OB-ga vooluringile.
Eelvõimenduse etapidÜldine informatsioon. Eelvõimendi võimendab signaaliallika pinge või voolu kõikumisi väärtusteni, mis tuleb rakendada viimase etapi sisendile, et saada koormuse määratud võimsus. Eelvõimendi võib olla ühe- või mitmeastmeline. Eelvõimenduse astmes olevad transistorid lülitatakse sisse OE-ga ja lambid ühise katoodiga, mis võimaldab suurimat võimendust. OB-ga transistori lisamine on soovitatav sisendastmetes, mis töötavad madala sisetakistusega signaaliallikast. Mittelineaarsete moonutuste vähendamiseks eelvõimendi astmetes eelistatakse režiimi A.
- Sõltuvalt astmetevahelise ühenduse tüübist (mitmeastmeliste võimenditega) eristatakse võimendeid mahtuvuslike,
- trafo
- galvaaniline sidestus (alalisvooluvõimendid).
Mahtuvuslikult ühendatud võimendid. Laialdaselt kasutusel on mahtuvusliku või CN-ühendusega võimendid, mis on lihtsa konstruktsiooni ja seadistamisega, odavad, stabiilsete omadustega, töökindlad ning väikese mõõtme ja kaaluga. Tüüpilised võimendiahelad, mis kasutavad transistore ja mahtuvuslikult sidestatud torusid Mahtuvusliidesega takistiastme sageduskarakteristiku võib jagada kolme sageduspiirkonda: madalamad madalad sagedused, keskmised sagedused ja ülemised kõrged sagedused. Madalsagedusalas võimendus Kn väheneb (sageduse vähenemisega) peamiselt astmetevahelise sidestuskondensaatori Cp1 takistuse suurenemise tõttu. Selle kondensaatori mahtuvus valitakse piisavalt suureks, mis vähendab selle pingelangust. Tavaliselt on madala sagedusega vahemik piiratud sagedusega fH, mille korral võimendus väheneb 0,7-ni keskmise sageduse väärtusest, st Kn=0,7K0. Kesksageduspiirkonnas, mis moodustab põhiosa võimendi tööpiirkonnast, on võimendus Kо sagedusest praktiliselt sõltumatu. Kõrgsagedusalas fB on võimenduse Kb vähenemine tingitud mahtuvusest Co=/=Cout+Cm+Cwx (kus Cwx on kaskaadi võimenduselemendi mahtuvus; Cm on paigaldusmahtuvus, Cwx on järgmise kaskaadi võimenduselemendi mahtuvus). Nad püüavad alati seda mahtuvust minimeerida, et piirata seda läbivat signaalivoolu ja pakkuda suurt võimendust. Takisti eelvõimendi astme arvutamine. Algandmed: võimendatud sagedusala fn-fv = 100-4000 Hz, sageduse moonutustegur MH Transformaatoriga ühendatud võimendid. Trafoga ühendatud eelvõimendi astmed tagavad võimendi astmete parema sobitamise võrreldes takistiga mahtuvuslikult ühendatud astmetega ja neid kasutatakse pöördastmetena signaali edastamiseks push-pull väljundastmesse. Sageli kasutatakse sisendseadmena trafot. Võimendiastmete ahelad koos trafo jada- ja paralleelühendusega on näidatud. Jadaühendatud trafoga vooluahel ei sisalda kollektoriahelas takistit RK, seetõttu on sellel suurem kaskaadi väljundtakistus, mis on võrdne transistori väljundtakistusega ja seda kasutatakse sagedamini. Paralleelühendusega trafoga vooluringis on vaja üleminekukondensaatorit C. Selle skeemi puuduseks on signaali võimsuse täiendav kadu takistis RK ja väljundtakistuse vähenemine selle takisti manööverdustegevuse tõttu. Trafo astme koormus on tavaliselt järgneva astme suhteliselt madal sisendtakistus. Sel juhul kasutatakse astmetevaheliseks suhtluseks alandavaid trafosid teisendussuhtega n2=*RB/R"H Trafoga ühendatud võimendi sageduskarakteristikul on madalatel ja kõrgetel sagedustel võimendus vähenenud. Madalsageduspiirkonnas on kaskaadivõimenduse vähenemine seletatav trafo mähiste induktiivtakistuse vähenemisega, mille tulemusena suureneb nende kaskaadi sisend- ja väljundahelate šunteeriv toime ning võimendus K= Ko/ väheneb. Keskmistel sagedustel võib reaktiivsete elementide mõju tähelepanuta jätta. Kõrgsageduspiirkonnas mõjutavad võimendustegurit kollektori ristmiku C mahtuvus ja trafo mähiste lekkeinduktiivsus ls. Teatud sagedusel võivad mahtuvus Sk ja induktiivsus Is põhjustada pingeresonantsi, mille tulemusena on sellel sagedusel võimalik sageduskarakteristiku tõus. Mõnikord kasutatakse seda võimendi sagedusreaktsiooni korrigeerimiseks. Eelvõimenduse etapid. Tüüpiline signaaliallikas, mida kasutatakse 50-200 mV väljundpinge arendamiseks. Sellele pingele olid orienteeritud kvaliteetsed võimendid. Varem asusid esimese lambi sisendpesade ja võrgu vahel parandusahelad, milles signaal nõrgenes kõige tundlikumal sisendil vähemalt poole võrra (6 dB). Peenkompenseeritud helitugevuse regulaatoris on minimaalne signaali sumbumine veel 6 dB. Tooni juhtelemendid, mis pakuvad ±20 dB juhtimist, nõrgendavad signaali tavaliselt veel 30–40 dB võrra. Kui sisendahelates olid katoodjärgijad, suurenes signaalikadu veel 3-6 dB võrra. Seega oli kogu signaali sumbumine 45-58 dB. Signaalipinge lõppastme lampide võrkudel on keskmiselt 10-20 V. Selle väärtuse ja sisendsignaali pinge suhe on 10/0,05 = 200 (46 dB). Niisiis, eelastmete võimendus, võttes arvesse signaali sumbumist ja lõppastme lampide võredele vajalikku pinget, pidi varem olema suurusjärgus 90-100 dB. Ehk siis eelastmete võimendus peaks olema ligikaudu 100 000. See on madalsagedusvõimendi puhul üsna märkimisväärne väärtus. Kui iga võimendi astme pingevõimendus on ligikaudu 10, siis ilmselgelt peaks astmete arv olema 5. Kui iga astme võimendus on umbes 100, on astmete koguarv 3 (koos mingi marginaal). Kuna võimenduse 10 astme kohta annab peaaegu iga kaasaegne madalsageduslik lamptriood ja võimendus 100 astme kohta on piiriks isegi heade madalsageduslike pentoodide puhul, võib väita, et lampvõimendite puhul on eel- amplifikatsiooniastmed peaksid ulatuma kolmest kuni viieni. Mitu kaskaadi peaksite tegema: 3 või 5? Esimene vastus on loomulikult "3". Siiski pole vaja kiirustada. Kolm kaskaadi – see tähendab, et kaskaadi minimaalne võimendus on võrdne 10000 kolmanda juurega. Pange tähele, et see ei ole lambi μ, vaid kaskaadi võimendus, mis harva ületab 50% lambi μ-st. Seetõttu pole trioode enam vaja. See tähendab, et pentoodidel on kolm kaskaadi või äärmuslikel juhtudel kaks pentoodil ja üks trioodil. Viimane ahel, millel puudub igasugune võimendusvaru, ei võimalda kasutada ahelas negatiivset tagasisidet, s.t. praktiliselt sobimatu Hi-Fi-võimendite jaoks, sest ilma negatiivse tagasisideta on võimatu mittelineaarsete moonutuste koefitsienti vähendada ja sagedusvahemikku vajalike väärtusteni laiendada. Kolm astet pentoodidel võivad võimaldada negatiivse tagasiside sisseviimist, kuid siis monteeritakse pentoodile ka esimene, sisendaste ja sel juhul, nagu kogemus näitab, on peaaegu võimatu saavutada täielikku mikrofoniefekti ja tausta puudumist. tase alla 60 dB. Teine äärmus - viis astet trioodidel - tagab alati vajaliku võimenduse ka kõige halvematel torudel, kuid kasutades keskmise võimendusega lampe umbes 20-50, on nelja trioodiga lihtne saada vajalikku võimendust piisava varuga ( st kahel topeltlambil). See skeem on kõige levinum. Tõsi, paljud välismaised ettevõtted toodavad spetsiaalselt sisendastme jaoks mõeldud pentoodi, millel on madal isemüra ja mis ei ole altid mikrofoniefektidele (EF-184, EF-804 jne). Kasutades sellist pentoodi ja sellele järgnevaid ECC-83 tüüpi suure μ-ga (90-120) trioode, on pentood-triood-trioodsüsteemi abil võimalik saada vajalik võimendus kolmel etapil, kuid esiteks nõuab selline süsteem spetsiaalsete lampide kasutamine ja - teiseks - väga kvaliteetne trafoteras, ülitundlikud otsalambid jne. Seetõttu see skeem ei sobi. Märge. 21. sajandil on olukord oluliselt muutunud. Tänapäeval ei kasuta keegi füüsilise analoogi eelvõimendi astmeid. Signaali eeltöötlus on usaldatud kvaliteetsetele DAC-idele. Sisendsignaali peetakse normaalseks pingel 1-2 volti. Seetõttu piisab toruklemmi jaoks 20-50-kordsest võimendusest. Ja selle ülesandega saab hakkama üks vaakumtoru eelvõimendi etapis. See on näiteks topelttriood, mis ühendab endas bassirefleksi funktsioonid. Seetõttu jääb kogu arvukate järjestikuste kaskaadide prügi kaugesse minevikku. Jevgeni Bortnik. Bassirefleksid. Kui faasiinverter on kokku pandud vooluringi järgi, milles iga õlg on ühtlasi ka võimendi (näiteks vastavalt joonisel 1 kujutatud skeemile), siis arvestatakse selle õla võimendust raja üldises võimenduses. Tuletame meelde, et peate arvestama ainult ühe õla võimendusega, kuna inverteri teine õlg on ainult tõuke-tõmbe viimase etapi teise õla sobitaja ega kuulu üldisesse võimendusteesse. Kui faasimuundur on monteeritud sümmeetrilise katoodi järgija ahela järgi (joonis 2), on selle võimendus alati väiksem kui ühtsus, nii et selline aste pole mitte ainult võimendusaste, vaid nõuab ka koguvõimenduse täiendavat suurendamist. 4-6 dB võrra. Transistorvõimendi võimenduse valimise meetod on täpselt sama. Nüüd konkreetselt eelvõimendi astmete ahelatest. Need on kõige lihtsamad takistusvõimendid, millel pole vooluahela funktsioone. Kõigile astmetele, nii trioodidele kui pentoodidele, on tüüpilised anoodi (kollektori) koormused, mida vähendatakse 2-5 korda võrreldes optimaalsete arvutatud väärtustega ribalaiuse laiendamiseks kõrgemate sageduste suunas, suurendatakse 0,1-0, 25 μF üleminekukondensaatorite ja kuni 1-1,5 MΩ võrgu lekketakistid, et vähendada sageduskarakteristiku väljalangemist madalatel sagedustel, negatiivse voolu tagasiside kasutamine kõigil etappidel, välja arvatud see, millele sageduskarakteristiku juhtseade on kokku pandud. Mis puutub võimenduselementidesse endisse, siis viimastel aastatel on ilmunud palju erinevaid uut tüüpi lampe ja suurepäraste parameetritega transistore. Seega sai väikese võimsusega lampide S väärtus võrdseks 30-50 mA/V tavaliste väärtustega 3-10 mA/V ja seetõttu suurenes lampide tundlikkus järsult. Arvutused näitavad, et teoreetiliselt on selliste lampidega võimalik kogu eelvõimendus saada isegi kahel astmel. Siiski oleks kasulik hoiatada amatööre selliste lampide valimisel kiirustamise eest. Ja siin pole mõtet konservatiivsuses, vaid asjaolus, et näiteks lampide kalde suurenemine saavutatakse juhtvõrgu ja katoodi vahelise pilu järsu vähenemisega, mis suurendab oluliselt lambi kalduvust genereerida. soojusvoolud ja sellest tulenevad tohutud mittelineaarsed moonutused. Samuti on oluline selliste lampide kõrge hind ja väiksem vastupidavus. Võib väita, et sellised torud nagu 6N1P, 6N2P, 6NZP, 6N23P, 6N24P, 6Zh1P, 6Zh5P, mida on tõestanud aastatepikkune praktika, sobivad üsna hästi isegi parimate ja moodsamate võimendite esialgseteks etappideks. Näiteks allpool on näidatud mitu lampide protsessori vooluringi nende tavarežiimides Joonisel 3. kuvatakse toru eelvõimendi etapid. a - kaheastmeline võimendi astmetevahelise sisemise tagasisidega; b - kaitsevõrgu ahelas lineariseeriva tagasisidega kaskaad. Finaal- ja eelfinaaletapp – võimsusvõimendid. Formaalselt klassifitseeritakse terminalieelsed kaskaadid (draiverid, ingliskeelsest sõnast drive - excite, set, swing) pingevõimenditeks, st eelkaskaadideks, kuid neid käsitletakse siin, mitte eelmises lõigus, et rõhutada. et töö iseloomult ja Kasutusviiside poolest on draiverid palju lähemal lõppvõimenditele, st. võimsusvõimendid. Hi-Fi võimendeid iseloomustab märkimisväärne väljundvõimsus suurusjärgus 15-50W. See tähendab, et viimase etapi ergastamiseks (juhtimiseks) ilma märgatavate mittelineaarsete moonutusteta on juba vaja suurusjärgus 1-5 W võimsust, pingel kuni 25-35 V ja kui võtta arvesse nõudeid vähendades mittelineaarseid moonutusi, saab selgeks, et tavalised väikese võimsusega trioodid ei suuda võimsaid klemmilampe ergutada. Seetõttu muutub loogiliseks ja õigustatuks suure võimsusega lampide kasutamine viimases pingevõimenduse etapis. Võimalik, et teoreetiliselt oleks õigem teha eelklemmide kaskaadid igal juhul trafoks või drosseliks, et saada anoodipinge kasutusteguri ξ kõrgeim väärtus, kuid põhjuseid, miks seda ei tohiks teha, on mitu. tehtud. Trafokaskaad tekitab alati märgatavaid sagedusmoonutusi ja üle 1-2 W võimsustel märgatavaid mittelineaarseid moonutusi. Lisaks on trafod suhteliselt kallid, keerukad ja töömahukad, rasked ja mahukad, tundlikud magnetiliste häirete suhtes ja samal ajal helisageduslike häirete allikaks teistele võimendiahelatele (peamiselt sisendahelatele). Samal ajal on raadioamatööride käsutuses nüüd keskmise võimsusega, lairiba- ja ökonoomsed lambid, mis võimaldavad aktiivse koormustakistusega hõlpsalt saada moonutusteta võimsust umbes 2-4 W. Nende hulka kuuluvad peamiselt 6P15P, 6E5P, 6F3P, 6F4P, 6F5P, 6Zh5P, 6Zh9P jne tüüpi lambid. Sellele küsimusele tuleb aga hoolikamalt läheneda. Mõnel juhul on lihtsama kooskõlastamise huvides siiski soovitatav kasutada trafoühendust. Eelvõimendi ahelad on näidatud allpool Lõplike madalsageduslike kaskaadide jaoks võimsusega kuni 10-12 W kasutavad raadioamatöörid enamasti 6P14P tüüpi lampe, osaliselt seetõttu, et need annavad üsna hõlpsalt kindlaksmääratud võimsust. Lisaks pole kahjuks muid selleks otstarbeks sobivaid lampe. Selline vananenud, kuigi väga hea lamp, nagu 6P3S (6L6) Tänapäeval Seda ei saa soovitada ja tööstus ei tooda võimsamaid spetsiaalseid lampe ULF-i viimaste etappide jaoks nagu Saksa EL-34. [Imelik järeldus, ilma põhjuseta, aastatel 1980-90 ei saa 6P3S kasutamist soovitada! Puhas voluntarism saadikute nõukogust. 21. sajandil võib näiteks lampvõimendi projekteerimiseks tungivalt soovitada 6P3S lampe. Oluline on leida heas säilivuses isendid. E.B.] Tihti püüavad inimesed samadest 6P14P torudest režiimi forsseerides rohkem võimsust kätte saada, kuid see tee on täiesti vastuvõetamatu võimendi töökindluse järsu halvenemise ja võrgu termilise voolu ilmnemisel tekkivate mittelineaarsete moonutuste suurenemise tõttu. Eelnevat arvesse võttes võime raadioamatööridel soovitada kasutada 6P14P lampe mis tahes push-pull ahelates ainult võimsusel, mis ei ületa 10 vatti. [Hämmastavalt mõttetu soovitus stiilis "kuna midagi head pole, siis tehke seda, mida teed." Autor tundub olevat lahe autoriteet, aga ta kirjutab jama. E.B.] Suurema väljundvõimsusega tuleb nii klassikalistes push-pull kui ka ultralineaarsetes ahelates üle minna sellistele ilmselgelt mitte "madalsageduslikele" lampidele nagu 6P31S, 6P36S, 6P20S, GU-50, 6N13S (6N5S), ja raadioamatööridele vähem tuttavates sillaahelates, mida nimetatakse ka push-pull-parallelseks. Neist kolm esimest lampi on mõeldud kasutamiseks horisontaalsete skaneerivate televiisorite viimastes kaskaadides ja võimaldavad teil kahest lambist eraldada kuni 25 W võimsust; generaatorlamp GU-50 anoodipingega 500–750 V (ja vastavalt passis on see Ua.töö = 1000 V) on lihtne annab tõuke-tõmbeahelas võimsust 40-60W; topelttriood 6N13S, mis on loodud spetsiaalselt juhtlambiks elektroonilistes pinge stabilisaatori ahelates, on väga väikese sisetakistusega ja võimaldab suhteliselt madala anoodpingega saada vähemalt 15 W võimsust (ühe silindri kohta) tavaline tõuke-tõmbeahel ja sisselülitamisel kaks paralleelselt mõlemas harus asuvat trioodi (kaks silindrit) tavalistes push-pull- ja sildahelates annavad väljundvõimsuse kuni 25 W. Kasutades loetletud lampe, on raadioamatööril loominguliseks tegevuseks lai valik. [Veel üks soovitus ebamäärases teadvuseseisundis. Huvitav, miks kahe- või kolmekordsed lambid ei sobi loominguliseks tegevuseks? Võib-olla autor lihtsalt ei tea raadioelementide paralleelse ühendamise reegleid? Nimelt annab paralleelühendus kvaliteetse koopiavalikuga väga võimsate ja korralike omadustega võimendite jaoks palju vahepealseid võimalusi. Kummaline on lugeda 6P31S lambi soovitust, mis pole sugugi võimsam kui 6P14P, kuid on omadustelt palju halvem. Ja pettumus on ka kiirete soovituste nägemine 6N13C lampide kasutamiseks (muide, paralleelselt). Hämmastav kergemeelsuse demonstratsioon, kuna autor pole praktikast täiesti teadlik, sest 6N13C lambid on haruldased guano. Poolte omaduste levik on 100% või rohkem. Paralleelühenduse jaoks on neid peaaegu võimatu täpselt valida, nii et võimendi ei suuda anda koormusele märkimisväärset võimsust ilma ühe poole ülekuumenemiseta ja kasutustegur ei ületa tõenäoliselt 40-50%. Ja lihtsad paralleelsed vooluringid 6N13S jaoks ilma tasanduskorpusteta ei sobi. Ja arutelud lampide üle on liigutavad, sest erinevalt soovitatutest on palju muid suurepäraseid lampe, näiteks 6P13S, 6P44S, 6P45S, G807, äärmisel juhul sobivad 6P3S lambid. E.B.] Joonis 5. Madalsagedusliku ULF-tee võimsad viimased etapid. a - 6P36S lampidel ultralineaarses lülituses; b - GU-50 lampidel paralleelses tõukeahelas; c - fikseeritud nihke tasakaalustamisega 6N13S lampidel Kuna kõiki ahelaid peeti madalsageduslikeks, s.t. mõeldud piiratud ribalaiusele (mitte rohkem kui 5-8 kHz), ei öeldud midagi väljundtrafode, drosselite ja autotransformaatorite kohta. Kõik need on kõige levinumad, monteeritud W-kujulistele või 0,35 mm paksusest trafoterasest valmistatud ribasüdamikele. Raami konstruktsioonile ja mähistele ei esitata kõrgendatud nõudeid, välja arvatud primaarmähise üksikute poolte suur sümmeetria. See nõue on eriti oluline klemmilampide lülitamise ultralineaarsete ahelate puhul. Primaarmähise lekkeinduktiivsuse ja mahtuvuse väärtused ei ole olulised. Üle 10 W võimsusega sekundaarmähised tuleks aktiivsete kadude vähendamiseks kerida võimalikult jämeda traadiga. Viimase etapi jaoks parima töörežiimi valimiseks on soovitatav teha mitu koputust. Seda küsimust käsitletakse üksikasjalikumalt järgmises lõigus. Kahe kanaliga Hi-Fi võimendi kõrgsageduslikud lõppastmed erinevad oluliselt madala sagedusega võimenditest, seega on soovitused nende kohta erinevad. Esiteks kehtib see lampide tüüpide kohta. [ Hämmastav arutluskäik. Autor leiutas oma LF ja HF klassifikatsiooni. Isegi täielikule amatöörile, kes on vaakumtorude rubriiki lugenud, on esiteks ilmselge, et leiutatud sagedusjaotusel pole vaakumlampidega üldse pistmist, nende ulatus ulatub sadadesse megahertsidesse. 6P14P lamp on lilla, millise sagedusega signaale tuleks võimendada, olgu selleks siis 0,1 kHz, 1 kHz, 5 kHz, 8 kHz, 16 kHz või 32 kHz. Kuid sobiva trafo osas on see küsimus juba asjakohane. Kuid ka siin pole põhjust muretseda, sest... kuni 18-20 kHz sobivad tavalised trafod, ei pea üldse midagi kerima. Ja sagedustel üle 20 kHz tuleks üle minna ferriitidele. Tundub, et autor pole midagi kuulnud mähiste sektsioonidest sageduskarakteristiku parandamiseks ja soovitab sekundaarmähiseks jämedat juhet. Ja AKTIIVSETE KADUDE kontseptsioon on täielik jama, kuna passiivseid kadusid pole ja ka reaktiivseid kadusid pole. E.B.] Kuna kõrgsageduskanalite võimsus jääb isegi tippklassi võimendites vahemikku 10-12 W, siis on sobivaimad lambid 6P14P ja 6N13S. Parimad lülitusahelad on push-pull ultralineaarsed, sillatud 6P14P-l trioodlülituses ja "kahekorruselised" 6N13S-l. Viimase skeemi kohta, mille levinuim versioon on näidatud joonisel 6, võib öelda, et kuigi see ei ole teoreetilises mõttes uus, sai see ringhäälinguseadmetes laialt levinud alles eelmise sajandi 60ndatel. Nagu sageli juhtub, on skeem muutunud väga laialt levinud ja skeemi eelistest rääkides tavaliselt vaikitakse selle puudustest. Proovime mõlemat objektiivselt hinnata. [Kõigepealt teen ettepaneku mõistlikult hinnata trafodeta ahelate loomise kõige olulisemat tagajärge. Viimased 50 aastat on näidanud, et selliseid skeeme pole levitatud ega oleks saanudki. Elatustase tõustes tõuseb tervise väärtus. Seetõttu ei võimalda trafodeta vooluahelate peamine ja ületamatu puudus – galvaanilise isolatsiooni puudumine kõrgepingeallikast – sellistel vooluahelatel kunagi saavutada vähemalt mõningast jaotumist inimeste seas. Ja las unistajad uurivad ja analüüsivad selliste vooluringide režiime, kuni need on näost sinised.] Joonis 6. Üks levinumaid alalisvoolulampide jadaühendusega lõppastme ahelaid Kahe lambi järjestikku ühendamine alalisvoolu jaoks on samaväärne asjaoluga, et vahelduvvoolu jaoks on mõlemad ühendatud koormuse suhtes paralleelselt, mistõttu nende kogu sisetakistus on tegelikult neli korda väiksem kui tavalisel push-pull kaskaadil. . Kui sellise vooluahela jaoks võtame lambid, mille sisetakistus on tavalisest madalam, ja kasutame koormusena suhteliselt suure takistusega kõlareid, siis selgub, et väljundtrafol oleks arvutuste kohaselt sel juhul lähedane teisendustegur ühikut või igal juhul ühikutes mõõdetuna. Seejärel on võimalik ühendada koormus lampidega otse, ilma väljundtrafota. See on loomulikult skeemi tingimusteta eelis. See väärikus on aga kõrge hinnaga. Esiteks osutub koormuse otsene sisselülitamine endiselt võimatuks, kuna selle sisselülitamise kohtades on pool toiteallika pingest (120-150 V). Seetõttu tuleb kõlarid sisse lülitada lahtisidestuskondensaatori kaudu, mille mahtuvus on otseselt seotud koormustakistusega ja pääsuriba alumisega. Tõepoolest, kui kasuliku signaali lubatud pingekadu eralduskondensaatoril on 10% signaali enda väärtusest, siis Rн = 20 Ohm ja vooluhulga = 40 Hz korral ei tohiks kondensaatori reaktants ületada 2 oomi, millest alates selle mahtuvus on võrdne Selge on see, et sellise mahtuvusega saab olla ainult elektrolüütkondensaator, kuid tuleb meeles pidada, et selle tööpinge ei tohi olla vähemalt madalam toiteallika täispingest, s.t. 300-350V. Ja siis selgub, et sellise kondensaatori maksumus pole sugugi madalam kui väljundtrafo maksumus, seda enam, et erinevalt kondensaatorist saab raadioamatöör vajadusel alati ise trafo valmistada. Loomulikult on võimalik teha valjuhääldi, mille helipooli takistus ei ole 20, vaid 200 oomi, mis võimaldab samadel tingimustel vähendada ühenduskondensaatori mahtuvust 200 μF-ni, kuid sel juhul on selle maksumus. valjuhääldi kostub järsult. Kuid see pole selle skeemi ainus puudus. Teine on see, et kui lambid on alalisvooluga järjestikku ühendatud, rakendatakse neist igaühele ainult pool anoodallika pingest, seega saab vooluahel hästi töötada ainult spetsiaalsetel lampidel, mille anoodi nimipinge ei ületa 100-150 V. . Enamiku seda tüüpi lampide maksimaalne väljundvõimsus on aga ebaoluline, ületades harva mõne vatti. Lisaks on uuringud näidanud, et pentoodide kasutamisel on see ahel põhimõtteliselt mõnevõrra asümmeetriline, mistõttu see ei sobi Hi-Fi-võimendite viimaste madala sagedusega astmete jaoks. Kõrgsageduslikes kaskaadides kaob esimene puudus kohe, kuna eelmises arvutuses valitud väärtuste ja HF-kanali voolu alumise piiriga = 2 kHz on eralduskondensaatori mahtuvuse väärtus. Veelgi enam, sel juhul tekib kümneprotsendiline signaalikadu ainult pääsuriba halvimas, praktiliselt mittetöötavas osas ja sagedusel ftop = 20 kHz on signaali kadu vaid 1%. Lisaks on viimase RF-astme nõutav väljundvõimsus oluliselt väiksem kui LF-astmel, mis võimaldab selles vooluringis kasutada 6N13C topelttrioodi, mis on madala sisetakistusega ja töötab hästi ka madalatel anoodpingetel. Sellise kaskaadi praktiline skeem on näidatud joonisel 7. Joonis 7. Kahekorruselise viimase etapi praktiline skeem, mis põhineb topelttrioodil 6N13S (6N5S) Kui RF-kanali võimsus ei ületa 2-3W, saate lõppastme kokku panna vastavalt joonisel 8 näidatud vooluringile, kasutades 6F3P või 6F5P tüüpi lampe. Selle vooluahela väljundtrafo on kokku pandud lindi südamikule, mille lindi paksus ei ületa 0,2 mm, või W-kujulisele permalloile. Selleks, et ultralineaarne ahel annaks märgatava tulemuse ja et mittelineaarsed moonutused oleksid tegelikult suurusjärgus 0,2-0,5%, tuleb primaarmähise haardepunkt igal juhul valida empiiriliselt otse r.n.i. mõõtmistulemustest. võimendi seadistamise protsessis. Selleks tuleb trafo mähimisel primaarmähise iga poole jaoks ette näha 4-6 kraani. Joonis 8. Push-pull kõrgsageduslik lõppaste, kasutades 6F3P või 6F5P lampe (Pout = 2,5 W) Transistorvõimendite puhul osutub "kahekorruseline" vooluahel vastupidiselt kõigile teistele eelistatuks. Seda seletatakse suure võimsusega transistoride väikese sisetakistusega ja kollektori pingega (võrreldes lampidega). Seetõttu on kaskaadi suurepärane sobitamine koormusega tagatud isegi tavaliste madala takistusega kõlarite, näiteks 4GD-35 tüüpi kõlarite kasutamisel. Lisaks osutub lahtisidestuskondensaator väikeseks isegi võimsusega 2000–5000 μF, kuna selle tööpinge ei ületa 20–30 V. Sellised skeemid on laialt levinud ja raadioamatööridele hästi teada. Üldise järeldusena võin välja tuua mitu kaalutlust, mida 21. sajandil tajutakse kindlasti ratsionaalsena. Esimene kaalutlus on see, kas autor on õige käsitleda ainult push-pull võimendeid, kuna ühe otsaga ahelad on mõeldud algajatele. Teiseks väärib lugupidamist ka kaskaadide skeemi süstematiseerimise käsitluse põhjalikkus. Kolmandaks, autori vaieldamatu kvalifikatsioon piirneb mõnel juhul jahmatavate eelarvamustega ning mõtlemishäired on ilmselt autori kõrge teoreetilise ettevalmistuse ja ebapiisava praktilise kogemuse tagajärg. Neljandaks on viimased aastakümned olukorda oluliselt muutnud nii põhikontseptsioonides kui ka vooluringide disainis, eriti mis puudutab kõrgjõudlusega võimendite väljundastmeid. Ja ülemäärast tseremooniat enam pole. Palju on muutunud lihtsamaks ja selgemaks. Mõned eputajad surid ilma vastupidavust üles näidanud. Kuid need asendatakse uute uhkeldamistega, nagu hapnikuvaba vask. Tundub väga oluline mõista tõsiasja, et muutused ühiskonna tehnoloogilises struktuuris ei tohiks muuta elu põhiväärtusi, näiteks slaavi tsivilisatsiooni. Koostas veebist alla laaditud Gendini raamatu materjalide põhjal väljaande. Jevgeni Bortnik, Krasnojarsk, Venemaa, märts 2018 Väljundi etapid põhinevad "kahel" Signaaliallikana kasutame vahelduvvoolugeneraatorit häälestatava väljundtakistusega (100 oomi kuni 10,1 kOhmi) sammuga 2 kOhm (joonis 3). Seega, kui testite VC-d generaatori maksimaalse väljundtakistusega (10,1 kOhm), viime testitud VC töörežiimi teatud määral lähemale avatud tagasisideahelaga vooluringile ja teises (100 oomi) - suletud tagasisideahelaga ahelasse. Komposiitbipolaarsete transistoride (BT) peamised tüübid on näidatud joonisel fig. 4. Kõige sagedamini kasutatakse VC-s komposiit Darlingtoni transistorit (joonis 4a), mis põhineb kahel sama juhtivusega transistoril (Darlingtoni “double”), harvemini - komposiit Szyklai transistori (joonis 4b), mis koosneb kahest erinevast transistorist. juhtivus praeguse negatiivse OS-iga ja veelgi harvemini - komposiit-Bryston transistor (Bryston, joon. 4 c). 1.1. Väljundastmed põhinevad "kahel". "Deuka" on push-pull väljundaste, mille transistorid on ühendatud Darlingtoni, Szyklai ahela või nende kombinatsiooni järgi (kvaasikomplementaarne aste, Bryston jne). Tüüpiline Darlingtoni kahel põhinev push-pull väljundaste on näidatud joonisel fig. 5. Kui sisendtransistoride VT 1, VT 2 emittertakistid R3, R4 (joonis 10) on ühendatud vastassuunaliste toitesiinidega, siis töötavad need transistorid ilma voolukatkestuseta, st klassi A režiimis. Vaatame, millise sidumise annavad väljundtransistorid kahele "Darlingt she" (joonis 13). Joonisel fig. Joonisel 15 on kujutatud VK-ahel, mida kasutatakse ühes professionaalses ja onaalvõimendis. Siklai skeem on VK-s vähem populaarne (joonis 18). Transistori UMZCH-de vooluahela väljatöötamise algfaasis olid populaarsed kvaasi-komplementaarsed väljundastmed, kui õlavars viidi läbi Darlingtoni vooluringi ja alumine Sziklai ahela järgi. Algses versioonis on VC-hoobade sisendtakistus asümmeetriline, mis toob kaasa täiendavaid moonutusi. Sellise Baxandalli dioodiga VC modifitseeritud versioon, mis kasutab VT 3 transistori baas-emitteri ristmikku, on näidatud joonisel fig. 20. Lisaks vaadeldavatele "kahetele" on Bryston VC modifikatsioon, milles sisendtransistorid juhivad emitteri vooluga ühe juhtivusega transistore ja kollektori vool erineva juhtivusega transistore (joonis 22). Sarnast kaskaadi saab rakendada väljatransistoritel, näiteks Lateral MOSFET (joonis 24). Hübriidväljundaste vastavalt Sziklai vooluringile, mille väljundid on väljatransistorid, on näidatud joonisel fig. 28. Vaatleme väljatransistore kasutava paralleelvõimendi vooluringi (joonis 30). Tõhusa viisina “kahe” sisendtakistuse suurendamiseks ja stabiliseerimiseks soovitatakse selle sisendis kasutada puhvrit, näiteks emitteri ahelas voolugeneraatoriga emitteri järgijat (joonis 32). Vaadeldavatest "kahetest" oli faasihälbe ja ribalaiuse osas halvim Szyklai VK. Vaatame, mida saab puhvri kasutamine sellise kaskaadi jaoks teha. Kui kasutada paralleelselt ühendatud erineva juhtivusega transistoritel ühe puhvri asemel kahte (joonis 35), siis on oodata parameetrite edasist paranemist ja sisendtakistuse suurenemist. Kõigist vaadeldavatest kaheastmelistest vooluringidest osutus mittelineaarsete moonutuste osas parimaks väljatransistoridega Szyklai ahel. Vaatame, mida teeb paralleelpuhvri paigaldamine selle sisendisse (joonis 37). Uuritud väljundastmete parameetrid on kokku võetud tabelis. 1 . Tabeli analüüs võimaldab teha järgmised järeldused: Väljundastmed, mis põhinevad "kolmikutel" Kvaliteetsetes UMZCH-des kasutatakse sagedamini kolmeastmelisi struktuure: Darlingtoni kolmikud, Darlingtoni väljundtransistoridega Shiklai, Brystoni väljundtransistoridega Shiklai ja muud kombinatsioonid. Üks populaarsemaid väljundastmeid on praegu kolmest transistorist koosneval Darlingtoni komposiittransistoril põhinev VC (joonis 39). Joonisel fig. Joonisel 41 on kujutatud kaskaadhargnemisega VC: sisendi repiiterid töötavad samaaegselt kahel astmel, mis omakorda töötavad ka kahel astmel ning kolmas aste on ühendatud ühise väljundiga. Selle tulemusena töötavad sellise VC väljundis nelitransistorid. VC-ahel, milles väljundtransistoridena kasutatakse Darlingtoni komposiittransistore, on näidatud joonisel fig. 43. Joonisel 43 kujutatud VC parameetreid saab oluliselt parandada, kui lisada selle sisendisse paralleelne puhvri kaskaad, mis on end hästi tõestanud kahega (joonis 44). VK Siklai variant vastavalt joonisel fig. 4 g, kasutades komposiit-Bryston transistore, on näidatud joonisel fig. 46. Joonisel fig. Joonisel 48 on kujutatud VK varianti Sziklai transistoridel (joonis 4e), mille ülekandekoefitsient on umbes 5, milles sisendtransistorid töötavad klassis A (termostaadi ahelaid pole näidatud). Joonisel fig. Joonisel 51 on näidatud VC vastavalt eelmise ahela struktuurile ainult ühikulise ülekandeteguriga. Ülevaade on puudulik, kui me ei peatu Hawksfordi mittelineaarsuse korrektsiooniga väljundastme vooluringil, nagu on näidatud joonisel fig. 53. Transistorid VT 5 ja VT 6 on Darlingtoni komposiittransistorid. Asendame väljundtransistorid Lateral tüüpi väljatransistoridega (joon. 57 Väljundtransistoride küllastusvastased ahelad aitavad suurendada võimendi töökindlust, kõrvaldades läbivoolud, mis on eriti ohtlikud kõrgsageduslike signaalide lõikamisel. Selliste lahenduste variandid on näidatud joonisel fig. 58. Ülemiste dioodide kaudu juhitakse küllastuspingele lähenedes transistori kollektorisse liigne baasvool. Jõutransistoride küllastuspinge jääb tavaliselt vahemikku 0,5...1,5 V, mis ligikaudu ühtib pingelangusega baas-emitteri ristmikul. Esimese variandi puhul (joonis 58 a) ei jõua emitteri-kollektori pinge baasahelas oleva lisadioodi tõttu küllastuspingeni ligikaudu 0,6 V võrra (pingelangus dioodil). Teises vooluringis (joonis 58b) on vaja valida takistid R 1 ja R 2. Ahelate alumised dioodid on mõeldud transistorite kiireks väljalülitamiseks impulsssignaalide ajal. Sarnaseid lahendusi kasutatakse ka toitelülitites. Tihti on UMZCH-d kvaliteedi parandamiseks varustatud eraldi toiteallikaga, mida suurendatakse sisendastme ja pingevõimendi jaoks 10...15 V võrra ning vähendatakse väljundastme jaoks. Väljundtransistoride rikke vältimiseks ja eelväljundtransistoride ülekoormuse vähendamiseks on sel juhul vaja kasutada kaitsedioode. Mõelgem sellele võimalusele, kasutades joonisel fig. 39. Kui sisendpinge tõuseb üle väljundtransistoride toitepinge, avanevad lisadioodid VD 1, VD 2 (joonis 59) ja transistoride VT 1, VT 2 üleliigne baasvool suunatakse transistoride toitesiinidele. lõplikud transistorid. Sel juhul ei tohi sisendpinge tõusta üle VC väljundastme toitetaseme ja transistoride VT 1, VT 2 kollektorivool väheneb. Nihkeahelad Varem kasutati lihtsuse huvides UMZCH eelpingeskeemi asemel eraldi pingeallikat. Paljud vaadeldavad vooluringid, eriti väljundastmed, mille sisendis on paralleelne järgija, ei vaja eelpingeskeemi, mis on nende täiendav eelis. Nüüd vaatame tüüpilisi nihkeskeeme, mis on näidatud joonisel fig. 60, 61. Stabiilse voolu generaatorid. Kaasaegsetes UMZCH-des kasutatakse laialdaselt mitmeid standardseid vooluringe: diferentsiaalkaskaad (DC), voolureflektor ("voolupeegel"), taseme nihkeahel, kaskood (jada- ja paralleeltoiteallikaga, viimast nimetatakse ka "katkine kaskood"), stabiilne generaatorivool (GST) jne. Nende õige kasutamine võib oluliselt parandada UMZCH tehnilisi omadusi. Hindame peamiste GTS-ahelate parameetreid (joonis 62 - 6 6) modelleerimise abil. Eeldame, et GTS on ÜRO koormus ja on ühendatud paralleelselt VC-ga. Uurime selle omadusi VC uurimisega sarnase tehnikaga. Praegused helkurid Vaadeldavad GTS-ahelad on ühetsüklilise ÜRO dünaamilise koormuse variant. Ühe diferentsiaalkaskaadiga (DC) UMZCH-s kasutavad nad dünaamilise vastukoormuse korraldamiseks ÜRO-s "voolupeegli" või, nagu seda nimetatakse ka "voolureflektoriks" (OT), struktuuri. Selline UMZCH struktuur oli iseloomulik Holtoni, Hafleri jt võimenditele Voolureflektorite põhiahelad on näidatud joonisel fig. 67. Need võivad olla kas ühtse ülekandeteguriga (täpsemalt 1-le lähedal) või suurema või väiksema ühikuga (skaalavoolu reflektorid). Pingevõimendis on OT-vool vahemikus 3...20 mA: Seetõttu testime kõiki OT-sid näiteks voolutugevusel umbes 10 mA vastavalt joonisel fig. 68. Testi tulemused on toodud tabelis. 3. Näitena tõelisest võimendist on ajakirjas Radiomir avaldatud S. BOCK võimsusvõimendi skeem, 201 1, nr 1, lk. 5-7; nr 2, lk. 5 - 7 Radiotechnika nr 11, 12/06 Autori eesmärk oli ehitada võimsusvõimendi, mis sobib nii pidulike sündmuste ajal "kosmosesse" kõlama kui ka diskoteekidele. Muidugi tahtsin, et see mahuks suhteliselt väikesesse ümbrisesse ja oleks hõlpsasti transporditav. Teine selle nõue on komponentide lihtne kättesaadavus. Hi-Fi kvaliteedi saavutamiseks valisin komplementaarse sümmeetrilise väljundahela. Võimendi maksimaalseks väljundvõimsuseks määrati 300 W (4-oomise koormusega). Selle võimsusega on väljundpinge ligikaudu 35 V. Seetõttu vajab UMZCH bipolaarset toitepinget vahemikus 2x60 V. Võimendi ahel on näidatud joonisel fig. 1 . UMZCH-l on asümmeetriline sisend. Sisendastme moodustavad kaks diferentsiaalvõimendit. A. PETROV, Radiomir, 201 1, nr 4–12
Essents teadlike praktikute jaoks Võimendi on kokku pandud “kahe mono” põhimõttel, ühe kanali skeem on näidatud Joonis 1. Transistoride VT1-VT4 esimene aste on umbes 2,9 koefitsiendiga pingevõimendi, VT5 teine aste on vooluvõimendi (emitteri järgija). Sisendpinge 1 V korral on väljundvõimsus 16 oomi koormuse korral umbes 0,5 W. Töösagedusvahemik -1 dB tasemel on ligikaudu 3 Hz kuni 250 kHz. Võimendi sisendtakistus on 6,5...7 kOhm, väljundtakistus 0,2 oomi. THD graafikud sagedusel 1 kHz väljundvõimsustega 0,52 W ja 0,15 W on näidatud Joonis 2 Ja Joonis 3(signaal antakse helikaardile läbi "30:1" jagaja). Peal Joonis 4 näitab intermodulatsiooni moonutuse tulemust, mõõdetuna kahe võrdse tasemega tooniga (19 kHz ja 20 kHz). Võimendi on kokku pandud sobiva suurusega korpusesse, mis on võetud teisest võimendist. Ventilaatori juhtseade ( Joonis 5), mis reguleerib ühe väljundtransistori jahutusradiaatori temperatuuri (pinnakinnitusega trükkplaat on nähtav keskel Joonis 6). Heli hinnang kõrva järgi on "pole halb". Heli ei ole kõlaritega "seotud", panoraam on olemas, kuid selle "sügavus" on väiksem, kui ma olen harjunud. Ma ei ole veel aru saanud, millega see seotud on, kuid see on võimalik (katsetati võimalusi teiste transistoridega, väljundastmete puhkevoolu muutmist ja sisend-väljundi "maanduse" ühenduspunktide otsimist). Nüüd huvilistele veidi katsetest Eksperimendid võtsid üsna kaua aega ja viidi läbi veidi kaootiliselt – ühelt teisele üleminekud toimusid nii, et osad küsimused said lahendatud ja tekkisid teised, mistõttu võib skeemidel ja mõõtmistel olla märgata mõningaid lahknevusi. Diagrammidel kajastub see elementide nummerdamise rikkumisena ja mõõtmistes - mürataseme muutusena, 50 Hz võrgu häiretena, 100 Hz pulsatsioonina ja nende toodetena (kasutati erinevaid toiteallikaid). Kuid enamikul juhtudel tehti mõõtmisi mitu korda, nii et ebatäpsused ei tohiks olla eriti olulised. Kõik katsed võib jagada mitmeks. Esimene viidi läbi selleks, et hinnata TND astme põhimõttelist jõudlust, järgmised kontrolliti selliseid omadusi nagu kandevõime, võimendus, sõltuvus lineaarsusest ja töö väljundastmega. Üsna täielikku teoreetilise teabe TND kaskaadi töö kohta leiate G.F. artiklitest. Prištšepov ajakirjades “Skeemitehnika” nr 9 2006 ja “Radio Hobby” nr 3 2010 (sealsed tekstid on ligikaudu samad), nii et siin käsitletakse ainult selle praktilist rakendamist. Niisiis, esimene asi on hinnata põhilist jõudlust Esiteks pandi kokku vooluahel KT315 transistorite abil võimendusega umbes kolm ( Joonis 7). Kontrollimisel selgus, et diagrammil näidatud R3 ja R4 väärtuste korral töötab võimendi ainult madala tasemega signaalidega ja 1 V rakendamisel tekib sisendis ülekoormus (1 V on tase mida PCD ja arvuti helikaart suudavad väljastada, seetõttu taandatakse peaaegu kõik mõõtmised sellele). Peal Joonis 8 Alumine graafik näitab väljundsignaali spektrit, ülemine graafik sisendsignaali ja sellel on nähtavad moonutused (THI peaks olema umbes 0,002-0,006%). Graafikuid vaadates ja kanalites tasemeid võrreldes tuleb arvestada, et väljundsignaal siseneb helikaardile läbi 10:1 jagaja (sisendtakistusega ca 30 kOhm, takistid R5 ja R6 kl. Joonis 7) – allolevas tekstis on jagaja parameetrid erinevad ja see on alati märgitud). Kui eeldada, et moonutuste ilmnemine sisendsignaalis viitab kaskaadi sisendtakistuse muutumisele (mis on tavaliselt põhjustatud valesti valitud alalisvoolurežiimist), siis suuremate sisendsignaalidega töötamiseks tuleks takistust R4 suurendada ja , vastavalt sellele, et säilitada Kus võrdne kolmega, suurendage R3 . Pärast seadistamist R3=3,3 kOhm, R4=1,1 kOhm, R1=90 kOhm ja toitepinge tõstmist 23 V-ni, oli võimalik saada enam-vähem vastuvõetav THD väärtus ( Joonis 9). Samuti selgus, et TND kaskaadile “ei meeldi” madala takistusega koormused, s.t. mida suurem on järgmise astme takistus, seda madalamad on harmoonilised tasemed ja seda lähemale arvutatud väärtusele saab võimendus (allpool vaadeldakse teist näidet). Seejärel monteeriti võimendi trükkplaadile ja sellega ühendati komposiittransistoril KT829A põhinev emitteri järgija (ahel sisse Joonis 1). Pärast transistori ja plaadi paigaldamist radiaatorile ( Joonis 10), testiti võimendit 8-oomilise koormusega töötamisel. Peal Joonis 11 on näha, et SOI väärtus on märkimisväärselt suurenenud, kuid see on emitteri järgija töö tulemus (signaal võimendi sisendist (ülemine graafik) viiakse otse arvutisse ja väljundist läbi 3: 1 jagaja (alumine graafik)). Peal Joonis 12 näitab THD graafikut sisendsignaaliga 0,4 V: Pärast seda testiti veel kahte repiiteri varianti - bipolaarsest KT602B + KT908A komposiittransistori ja väljaefektiga IRF630A (see nõudis puhkevoolu suurendamist, paigaldades väravale + 14,5 V ja vähendades takistust R7 5 oomi konstantse pingega 9,9 V (puhkevool umbes 1,98 A)). Parimad tulemused, mis on saadud sisendpingetega 1 V ja 0,4 V, on näidatud joonisel pildid 13 Ja 14
(KT602B+KT908A), 15
Ja 16
(IRF630A): Pärast neid kontrolle naasis vooluahel transistori KT829 versiooni juurde, teine kanal pandi kokku ja pärast prototüübi kuulamist laboriallikatest toitel, võimendi, mis on näidatud Joonis 6. See võttis kaks-kolm päeva kuulamist ja väiksemaid modifikatsioone, kuid see ei mõjutanud peaaegu üldse võimendi heli ja omadusi. Kandevõime hindamine Kuna soov testida TND kaskaadi kandevõime osas pole veel kadunud, pandi kokku uus prototüüp, kasutades ahelas 4 transistori ( Joonis 17). Toitepinge +19 V, jagaja kaskaadi väljundis 30 kOhm “10:1”, sisendsignaal – 0,5 V, väljund – 1,75 V (võimendus 3,5, aga jagaja väljalülitamisel on väljundpinge ca 1,98 V, mis näitab Kus = 3,96): Valides takisti R1 takistuse, saate teatud minimaalse SOI ja see graafik koormusega 30 kOhm on näidatud Joonis 18. Aga kui nüüd paigaldada teine sama väärtusega (54 kOhm) jadamisi takistiga R5, siis on harmoonilised joonisel näidatud kujul. Joonis 19– teine harmooniline tõuseb põhitooni suhtes umbes 20 dB ja selle madalale väärtusele naasmiseks tuleb uuesti takistust R1 muuta. See näitab kaudselt, et kõige stabiilsemate SOI väärtuste saamiseks tuleb kaskaadtoiteallikas stabiliseerida. Seda on lihtne kontrollida - toitepinge ligikaudu muutmine muudab ka harmoonilise “saba” välimust. Olgu, see etapp töötab 0,5 V sisendiga. Nüüd peame seda kontrollima 1 V juures ja näiteks võimendusega "5". Kasumihinnang Kaskaad on kokku pandud KT315 transistorite abil, toitepinge +34,5 V ( Joonis 20). Kus = 5 saamiseks paigaldati takistid R3 ja R4 nimiväärtustega 8,38 kOhm ja 1,62 kOhm. 10:1 takistijaguri kujul, mille sisendtakistus oli umbes 160 kOhm, oli väljundpinge umbes 4,6 V. Peal Joonis 21 on näha, et SOI on alla 0,016%. Kõrge 50 Hz häirete tase ja muud kõrgemate sageduste kordused tähendavad kehva võimsuse filtreerimist (töötab piirini). Selle etapiga oli ühendatud KP303+KT829 repiiter ( Joonis 22) ja seejärel võeti kogu võimendi omadused töötamisel 8 oomi koormusel ( Joonis 23). Toitepinge 26,9 V, võimendus umbes 4,5 (4,5 V vahelduvvoolu väljund 8 oomi koormusel on ligikaudu 2,5 W). Repiiteri minimaalsele SOI tasemele seadmisel oli vaja muuta TND astme eelpinget, kuid kuna selle moonutustase on palju madalam kui repiiteril, siis see kuulmist kuidagi ei mõjutanud - kaks kanalit olid kokku pandud ja prototüübiversioonis kuulatud. Eespool kirjeldatud poolevatise võimendi versiooniga helis erinevusi ei olnud, kuid kuna uue versiooni võimendus oli liigne ja see tekitas rohkem soojust, siis võeti skeem lahti. Kaskaadi biaspinge TND reguleerimisel võib leida sellise asendi, et harmooniline “saba” vaibub ühtlasemalt, kuid muutub pikemaks ja samal ajal tõuseb teise harmoonilise tase 6-10 dB ( kogu THD on umbes 0,8-0,9%). Sellise suure SOI repiiteriga saab takisti R3 väärtust muutes turvaliselt muuta esimese astme võimendust nii üles kui alla. Suurema puhkevooluga kaskaadi kontrollimine Ahel pandi kokku KTS613B transistorisõlme abil. Kaskaadi puhkevool 3,6 mA on kõigist testitud valikutest kõrgeim. 30 kOhm takistijaguri väljundpingeks osutus 2,69 V, mille THD oli umbes 0,008% (( Joonis 25). See on ligikaudu kolm korda väiksem kui näidatud Joonis 9 kaskaadi kontrollimisel KT315-l (sama võimenduse ja ligikaudu sama toitepingega). Kuid kuna teist sarnast transistorikomplekti polnud võimalik leida, siis teist kanalit kokku ei pandud ja võimendi vastavalt ei kuulanud. Kui takistust R5 kahekordistatakse ja eelpinget reguleerimata, muutub SOI umbes 0,01% ( Joonis 26). Võib öelda, et “saba” välimus muutub veidi. Katse hinnata töösagedusala Kõigepealt kontrolliti transistorisõlmele kokku pandud prototüüpi. Generaatori GZ-118 kasutamisel väljundsagedusribaga 5 Hz kuni 210 kHz ei tuvastatud "äärtes olevaid ummistusi". Seejärel kontrolliti juba kokkupandud poolevatist võimendit. See nõrgendas 210 kHz signaali umbes 0,5 dB võrra (180 kHz juures muutusteta). Alumist piiri polnud midagi hinnata, vähemalt ei olnud programmi pühkimisgeneraatori käivitamisel võimalik näha sisend- ja väljundsignaalide erinevust, alustades sagedustest 5 Hz. Seetõttu võime eeldada, et seda piiravad ühenduskondensaatori C1 mahtuvus, TND astme sisendtakistus, samuti väljundkondensaatori C7 mahtuvus ja võimendi koormustakistus - ligikaudne arvutus programm näitab -1 dB sagedusel 2,6 Hz ja -3 dB sagedusel 1,4 Hz ( Joonis 27). Kuna TND astme sisendtakistus on üsna madal, tuleks helitugevuse regulaatoriks valida mitte rohkem kui 22...33 kOhm. Väljundastme asendaja võib olla mis tahes repiiter (vooluvõimendi), millel on piisavalt suur sisendtakistus. Tekstile on lisatud trükkplaatide kahe versiooni failid programmi versiooni 5 formaadis (tahvlite valmistamisel tuleb joonist “peegeldada”). Järelsõna Paar päeva hiljem suurendasin kanalite toidet 3 V võrra, vahetasin 25-voldised elektrolüütkondensaatorid 35-voldiste vastu ning reguleerisin esimeste astmete eelpinged SOI-le minimaalseks. Väljundastmete puhkevoolud olid umbes 1,27 A, SOI ja IMD väärtused 0,52 W väljundvõimsusel vähenesid 0,028% ja 0,017% ( Joonis 28 Ja 29
). Graafikud näitavad, et 50 Hz ja 100 Hz pulsatsioonid on suurenenud, kuid need pole kuuldavad. Kirjandus: Andrei Goltsov, r9o-11, Iskitim PMSS3904 KT829A KD2999V 91 kOhm 15 kOhm 3,3 kOhm 1,1 kOhm 22 oomi 12 oomi
.png)
.png)
"Teemant" transistor, Sziklai liittransistoride tüüp, on näidatud joonisel fig. 4 g Erinevalt Szyklai transistorist on selles transistoris tänu “voolupeeglile” mõlema transistori VT 2 ja VT 3 kollektorivool peaaegu sama. Mõnikord kasutatakse Shiklai transistori ülekandeteguriga, mis on suurem kui 1 (joonis 4 d). Sel juhul K P =1+ R 2/ R 1. Sarnaseid lülitusi saab kasutada väljatransistoride (FET) abil.
- mis tahes VC BT-st kui UN-koormusest "kahedest" sobib halvasti töötamiseks kõrgtäpsusega UMZCH-s;
- väljundis alalisvooluga VC omadused sõltuvad vähe signaaliallika takistusest;
- puhveraste BT mis tahes "kahe" sisendis suurendab sisendtakistust, vähendab väljundi induktiivkomponenti, laiendab ribalaiust ja muudab parameetrid sõltumatuks signaaliallika väljundtakistusest;
- Alalisvoolu väljundiga ja sisendis paralleelpuhvriga VK Siklai (joonis 37) on kõrgeimate omadustega (minimaalne moonutus, maksimaalne ribalaius, nullfaasihälve helivahemikus).
1. G. Prištšepov, "Lineaarsed lairiba TND võimendid ja repiiterid", ajakiri "Skeemitehnika" nr 9, 2006.Radioelementide loetelu
Määramine
Tüüp
Denominatsioon
Kogus
Märge Pood Minu märkmik
Joonis nr 1, üksikasjad ühe kanali kohta
VT1...VT4
Bipolaarne transistor 4
Märkmikusse
VT5
Bipolaarne transistor 1
Märkmikusse
VD1...VD4
Diood 4
Märkmikusse
R1
Takisti 1
smd 0805, valige seadistamisel täpne väärtus
Märkmikusse
R2
Takisti 1
smd 0805
Märkmikusse
R3
Takisti 1
smd 0805
Märkmikusse
R4
Takisti 1
smd 0805
Märkmikusse
R5, R6
Takisti 2
smd 0805
Märkmikusse
R7
Takisti 1
vali PEV-10
Märkmikusse
R8, R9
Takisti